高絕緣子帶電檢測(cè)順序

提出在輸電網(wǎng)采用火花間隙法進(jìn)行帶電測(cè)試時(shí)的檢測(cè)順序應(yīng)遵循zui先發(fā)現(xiàn)低、零值絕緣子的原則。針對(duì)懸式絕緣子絕緣特性老化進(jìn)行綜合分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出一種更為安全的檢測(cè)順序。
〔關(guān)鍵詞〕 懸式絕緣子 火花間隙 帶電測(cè)試 檢測(cè)順序
1 引 言
　　隨著電力市場(chǎng)發(fā)展的需要，帶電作業(yè)顯得日益迫切。近來，電力系統(tǒng)在開展帶電作業(yè)項(xiàng)目及數(shù)量上均有較大增幅。
　　懸式絕緣子作為輸電網(wǎng)的重要組件之一，在運(yùn)行中長(zhǎng)期經(jīng)受著強(qiáng)電場(chǎng)、自然侵蝕、復(fù)雜機(jī)械應(yīng)力等因素的作用，必然會(huì)逐漸劣化（劣化率約為0.3%）。若在絕緣子串中存在低值、零值情況，發(fā)生跳閘后的重合成功率很低，極易造成大面積、長(zhǎng)時(shí)間的惡性停電事故。所以，及時(shí)、有效地防止絕緣子故障就成為一項(xiàng)極為重要的工作。
　　帶電檢測(cè)低、零值絕緣子的方法有：測(cè)量絕緣電阻法、交直流耐壓法、火花間隙法、干擾測(cè)量?jī)x法、　高頻互感器測(cè)量法和紅外線熱像儀測(cè)量法等?；鸹ㄩg隙檢測(cè)裝置因其簡(jiǎn)便易用、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，被較多應(yīng)用于工作現(xiàn)場(chǎng)。其工作原理是利用被測(cè)運(yùn)行中絕緣子上所存在的分布電壓是否能將測(cè)試桿上的火花間隙擊穿為判據(jù)，來確定絕緣子是否劣化。適用于63～330 kV懸式絕緣子帶電檢測(cè)。
2 采用火花間隙法的帶電測(cè)試順序
　　目前，采用火花間隙法進(jìn)行帶電測(cè)試時(shí)的檢測(cè)順序有兩種截然不同的觀點(diǎn)：
（1） 從地電位側(cè)絕緣子開始逐片測(cè)量；
（2） 從導(dǎo)線側(cè)絕緣子開始逐片測(cè)量。
　　究竟何種觀點(diǎn)正確？必須進(jìn)行分析判斷。
2.1 絕緣子串分布電壓理論分析
　　圖1和圖2分別是絕緣子串示意圖和絕緣子串等效電路。在交流電壓作用下的絕緣子串，無論其片數(shù)多少，其分布電壓（絕緣子串在系統(tǒng)運(yùn)行相電壓下，每一片絕緣子所承受到的電壓）曲線都具相同的特征：電壓分布曲線呈兩端高、中間低的馬鞍形。這是由于絕緣子的自身電容C以及對(duì)導(dǎo)線雜散電容C1、對(duì)地的雜散電容Ce所致。從分布電壓值中可以看出，靠近導(dǎo)線側(cè)的數(shù)片絕緣子所承受的電壓較高，電場(chǎng)強(qiáng)度較大。

圖2 絕緣子串等效電路
　　我們從多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)可知，直線桿塔上靠近導(dǎo)線*、二片絕緣子污穢往往zui嚴(yán)重。這是因?yàn)閵A雜著灰塵的氣流上升時(shí)，首先遇到靠近導(dǎo)線的首片絕緣子瓷裙，并會(huì)在線夾迎風(fēng)面形成一個(gè)氣旋，氣旋使得灰塵容易在瓷裙形成積聚。另一方面，靠近導(dǎo)線的首片絕緣子電場(chǎng)強(qiáng)度較高，附近的灰塵、雜質(zhì)被電離后，一部分在電場(chǎng)力作用下被吸附在絕緣子瓷裙內(nèi)面。懸式絕緣子瓷裙內(nèi)面又不能被自然降雨沖洗到　，所以隨著時(shí)間的推移，灰塵、雜質(zhì)會(huì)較多積附在靠近導(dǎo)線的首片絕緣子瓷裙內(nèi)面，使絕緣子的閃絡(luò)電壓降低。另一方面，直線桿塔上的絕緣子串靠近地電位側(cè)因上方空間落下的污濁物（如：灰塵、鳥糞等），雖然有雨水可以不定期沖刷，但在降低絕緣子本身的絕緣特性期間，將使絕緣子的閃絡(luò)電壓降低而引發(fā)事故。
總結(jié)上述分析，可以得出以下結(jié)論：
（1） 在同等電氣運(yùn)行條件下，靠近導(dǎo)線側(cè)的絕緣子與靠近地電位側(cè)的絕緣子和其它位置的絕緣子相比易首先產(chǎn)生絕緣特性老化。
（2） 在同等自然環(huán)境作用下，直線桿（塔）導(dǎo)線側(cè)的絕緣子與靠近地電位側(cè)的首片絕緣子，由于其空間位置的特殊性，較其它位置的絕緣子容易首先產(chǎn)生絕緣特性老化。
2.2 帶電檢測(cè)應(yīng)遵守的規(guī)定
在現(xiàn)場(chǎng)使用火花間隙測(cè)試桿進(jìn)行帶電檢測(cè)低值、零值絕緣子，從安全的角度應(yīng)當(dāng)遵守下列規(guī)定：
（1） 檢測(cè)前，應(yīng)對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，保證操作靈活，測(cè)量準(zhǔn)確。
（2） 針式及少于3片的懸式絕緣子不得使用火花間隙檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。
（3） 檢測(cè)63 kV及以上電壓等級(jí)的絕緣子時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)同一串中的零值絕緣子片數(shù)達(dá)到表1中片數(shù)時(shí)應(yīng)立即停止檢測(cè)。如絕緣子串的總片數(shù)超過表的規(guī)定時(shí)，零值絕緣子片數(shù)可以相應(yīng)增加。
（4） 應(yīng)在干燥天氣進(jìn)行。

2.3 檢測(cè)順序
　　在采用火花間隙法進(jìn)行帶電測(cè)試時(shí)的檢測(cè)順序應(yīng)遵循zui先發(fā)現(xiàn)低、零值絕緣子的原則。如果絕緣子串中存在有低、零值絕緣子時(shí)，zui先檢測(cè)的目標(biāo)絕緣子即為低、零值絕緣子。在絕緣子串中存在的若干片低、零值絕緣子能夠被檢測(cè)人員首先確定，這樣才能zui大限度確保檢測(cè)工作的安全。否則，若已存在的低、零值絕緣子使絕緣子串的電壓降至線路運(yùn)行電壓臨界值時(shí)，這時(shí)進(jìn)行絕緣子檢測(cè)的工作人員若將一片良好的絕緣子做檢測(cè)短接，接地短路及人身傷亡事故將不可避免。
　　根據(jù)zui先發(fā)現(xiàn)低、零值絕緣子的原則，筆者認(rèn)為前文提出的兩種測(cè)量順序皆有欠妥之處。在使用火花間隙進(jìn)行帶電檢測(cè)低、零值絕緣子時(shí)，正確的操作順序應(yīng)當(dāng)為：
（1） 測(cè)量前對(duì)絕緣子串*行目測(cè)，盡可能發(fā)現(xiàn)有裂紋、掉瓷現(xiàn)象的絕緣子，并首先對(duì)其進(jìn)行測(cè)試；
（2） 從導(dǎo)線側(cè)開始逐片進(jìn)行部分測(cè)試（110 kV測(cè)量3片；220 kV測(cè)量4片；330 kV測(cè)量8片）；
（3） 再?gòu)牡仉娢粋?cè)開始對(duì)剩余的絕緣子逐片進(jìn)行測(cè)量。
　　注意：當(dāng)發(fā)現(xiàn)同一串中的低、零值絕緣子片數(shù)達(dá)到表1片數(shù)時(shí)應(yīng)立即停止檢測(cè)。目前，《電業(yè)安全工作規(guī)程》（電力線路部分），關(guān)于帶電檢測(cè)絕緣子章節(jié)對(duì)使用火花間隙檢測(cè)絕緣子時(shí)所應(yīng)遵循的順序還沒有相應(yīng)的明確規(guī)定?！×硗飧鶕?jù)DL415-91《帶電作業(yè)用火花間隙檢測(cè)裝置》適用范圍中明確規(guī)定“適用于帶電檢測(cè)63～330 kV發(fā)電廠、變電所和輸電線路懸式絕緣子串零值或低值絕緣子的可調(diào)式固定火花間隙檢測(cè)裝置”?！峨姌I(yè)安全工作規(guī)程》（電力線路部分）第213條中指出“使用火花間隙檢測(cè)器檢測(cè)絕緣子時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：……檢測(cè)35 kV及以上電壓等級(jí)的絕緣子時(shí)……”。其應(yīng)用電壓等級(jí)范圍與DL415-91中的相關(guān)規(guī)定不一致。筆者認(rèn)為從帶電檢測(cè)的安全角度考慮使用火花間隙檢測(cè)器檢測(cè)絕緣子應(yīng)針對(duì)63 kV及以上電壓等級(jí)的絕緣子較為妥當(dāng)。
3 結(jié)束語(yǔ)
　　我們應(yīng)該看到使用火花間隙法檢測(cè)絕緣子因其簡(jiǎn)便易行、設(shè)備造價(jià)低廉而較為廣泛的存在著。雖然眼下紅外檢測(cè)技術(shù)以其高精度的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)在輸電網(wǎng)設(shè)備上的應(yīng)用已越來越廣泛，但因其造價(jià)高昂在一定程度上制約了它的發(fā)展。因此，使用火花間隙法檢測(cè)絕緣子還會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)廣泛存在。建議有關(guān)安全管理監(jiān)督部門盡快修訂、完善有關(guān)帶電檢測(cè)絕緣子的有關(guān)規(guī)定，督促采取合理安全的檢測(cè)方式使用火花間隙法進(jìn)行絕緣子檢測(cè)。避免輸電設(shè)備事故及人身事故的發(fā)生！