黃小浪

（國(guó)網(wǎng)湖北送變電工程有限公司，湖北 武漢 430063）

在架空輸電線(xiàn)路中，絕緣子能夠達(dá)到支撐導(dǎo)線(xiàn)以及防止電流回地的作用，運(yùn)行中須保證絕緣子不會(huì)因?yàn)閺?fù)合條件或者環(huán)境發(fā)生改變，而出現(xiàn)機(jī)電應(yīng)力失效的問(wèn)題，以防對(duì)線(xiàn)路正常運(yùn)行造成不良影響。在將復(fù)合絕緣子運(yùn)用到特高壓輸電線(xiàn)路中時(shí)，目前還存在一些問(wèn)題需要改善。

1 復(fù)合絕緣子在特高壓輸電線(xiàn)路中存在的問(wèn)題

1.1 芯棒脆斷

芯棒脆斷是較為常見(jiàn)的復(fù)合絕緣子故障，在超高壓線(xiàn)路中的發(fā)生概率相對(duì)較高。在發(fā)生脆斷時(shí)，芯棒玻璃纖維會(huì)因?yàn)槭艿剿嵋呵治g，在較小載荷作用下出現(xiàn)逐漸斷裂，造成整支芯棒斷裂。芯棒脆斷的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）一般會(huì)發(fā)生在場(chǎng)強(qiáng)較為集中的高壓端部位，若均壓環(huán)裝反會(huì)導(dǎo)致絕緣子出現(xiàn)脆斷問(wèn)題，而放電是造成脆斷問(wèn)題的主要原因之一，可對(duì)均壓環(huán)的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，保證場(chǎng)強(qiáng)的均勻程度，防止脆斷發(fā)生問(wèn)題。（2）護(hù)套或端部密封出現(xiàn)破損時(shí)也容易出現(xiàn)脆斷，所以需要做好端部密封工作，不斷增強(qiáng)密封設(shè)計(jì)水平，保證相關(guān)問(wèn)題能夠得到改善。（3）脆斷基本發(fā)生在E纖維制成的普通芯棒位置，而最新研究出的無(wú)硼纖維耐酸芯棒材料，整體耐酸性能較為理想，能夠降低脆斷問(wèn)題，但由于并不是所有纖維芯棒都具有較高水平耐酸性，所以在挑選芯棒時(shí)，需要做好性能的分析和選擇。雖然脆斷問(wèn)題影響相對(duì)較大，但整體發(fā)生概率較低，通過(guò)上述各項(xiàng)干預(yù)手段，達(dá)到切實(shí)降低脆斷問(wèn)題發(fā)生概率的目標(biāo)。

1.2 機(jī)械問(wèn)題

機(jī)械強(qiáng)度下降會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路正常運(yùn)行受到干擾，是復(fù)合絕緣子應(yīng)用需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一。目前較為常用的復(fù)合絕緣子主要以?xún)?nèi)楔式標(biāo)準(zhǔn)為主，但該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于接壓式產(chǎn)品而言存在過(guò)于寬松的問(wèn)題，蠕變斜率與壓接式絕緣子并不相符，相關(guān)研究就該問(wèn)題進(jìn)行了深度探討。研究人員通過(guò)對(duì)機(jī)械性能下降原因的分析，明確應(yīng)對(duì)方案，保證其機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)水平，確保復(fù)合絕緣子發(fā)揮作用。

1.3 界面擊穿

此種問(wèn)題主要以雷擊為主，占電氣損壞復(fù)合絕緣子總數(shù)一半以上。雖然近幾年復(fù)合絕緣子的材料一直處于不斷完善狀態(tài)，已經(jīng)從擠包工藝和灌膠工藝逐漸升級(jí)為整體注塑和擠壓穿傘模式，但仍然存在著多次界面被擊穿的問(wèn)題。當(dāng)事故發(fā)生后，產(chǎn)品中會(huì)存在明顯芯棒和護(hù)套剝離的狀況，護(hù)套界面與桿徑也存在燒蝕問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)存在整支界面被擊穿的狀況，嚴(yán)重影響絕緣子使用。因此需要不斷對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，降低界面被擊穿的概率。

1.4 老化問(wèn)題

受到溫度以及表面放電等各項(xiàng)因素影響，絕緣子在使用一段時(shí)間之后會(huì)出現(xiàn)老化問(wèn)題。硅橡膠老化的過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)，但也可能在投運(yùn)短期內(nèi)發(fā)生老化，這和環(huán)境污染以及材料配方工藝等有著密切關(guān)聯(lián)。在多數(shù)地區(qū)，硅橡膠應(yīng)用能夠保持良好狀態(tài)，可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)始終保持相應(yīng)性能，而老化過(guò)程屬于必然趨勢(shì)，須及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)早老化的產(chǎn)品，保證絕緣子的應(yīng)用不會(huì)受到干擾。

復(fù)合絕緣子運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)明顯老化，仍然可在一段時(shí)間內(nèi)保持安全運(yùn)行狀態(tài)，所以須定期檢查和巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)老化問(wèn)題并處理，以防出現(xiàn)進(jìn)一步惡化的狀況。

2 復(fù)合絕緣子在特高壓輸電線(xiàn)路中的應(yīng)用

就目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)投入運(yùn)行的線(xiàn)路運(yùn)行情況來(lái)看，復(fù)合絕緣子能夠達(dá)到有效降低線(xiàn)路維護(hù)成本以及降低電網(wǎng)污閃等，雖然其在運(yùn)行過(guò)程中存在不足，但隨著檢測(cè)技術(shù)以及生產(chǎn)技術(shù)的不斷優(yōu)化，相關(guān)問(wèn)題也逐漸得到解決。

建議在中等級(jí)以上污穢地區(qū)使用復(fù)合絕緣子，而在1000 kV線(xiàn)路中，建議在清潔區(qū)使用9 m左右的瓷絕緣子，在污穢區(qū)使用17 m以上的絕緣子。如果按照設(shè)計(jì)采用多串并聯(lián)處理模式，會(huì)隨之適當(dāng)提升絕緣子的重量以及串長(zhǎng)，線(xiàn)路建設(shè)成本也會(huì)隨之增加。在高海拔地區(qū)以及重污穢地區(qū)使用復(fù)合絕緣子，從經(jīng)濟(jì)角度和技術(shù)角度來(lái)看，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他類(lèi)型絕緣子。當(dāng)復(fù)合絕緣子串長(zhǎng)沒(méi)有超過(guò)10 m，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污閃問(wèn)題的有效抑制，縮小塔窗尺寸，控制鐵塔載荷，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為明顯。

在特高壓直流輸電線(xiàn)路中，使用玻璃絕緣子或瓷絕緣子，存在建設(shè)成本過(guò)高以及運(yùn)行維護(hù)成本較高的問(wèn)題，污閃事故的發(fā)生概率也相對(duì)較高，不利于線(xiàn)路的穩(wěn)定運(yùn)行，而使用復(fù)合絕緣子是目前較為有效的處理方案。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間發(fā)展之后，±500 kV直流線(xiàn)路絕緣子也會(huì)全部替換為復(fù)合絕緣子。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)復(fù)合絕緣子制造技術(shù)相對(duì)較為成熟，能夠滿(mǎn)足工程建設(shè)的具體要求，所以其使用空間較廣。

在將復(fù)合絕緣子應(yīng)用到特高壓線(xiàn)路中時(shí)，一方面，須對(duì)大噸位復(fù)合絕緣子短期和長(zhǎng)期機(jī)械性能關(guān)系進(jìn)行研究，構(gòu)建有效規(guī)范以及試驗(yàn)方案，確保線(xiàn)路運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，須保證復(fù)合絕緣子的均壓程度，按照特高壓線(xiàn)路的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)無(wú)線(xiàn)電干擾以及電暈等各項(xiàng)問(wèn)題合理處理，確保意外事故發(fā)生概率被控制在最小。科學(xué)進(jìn)行招弧設(shè)計(jì)，確保能夠?qū)⒗讚綦娀∫x絕緣子表面位置。完善機(jī)械設(shè)計(jì)，確保單串絕緣斷串導(dǎo)線(xiàn)能夠處于不落地狀態(tài)。調(diào)整驗(yàn)收方式及標(biāo)準(zhǔn)，禁止應(yīng)用性能不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品。嚴(yán)格控制芯棒材料以及傘裙材料，不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，確保從源頭入手，嚴(yán)格控制運(yùn)行事故發(fā)生的可能性。構(gòu)建科學(xué)運(yùn)輸以及存儲(chǔ)流程，嚴(yán)格控制施工期間各種損傷問(wèn)題。構(gòu)建有效維護(hù)以及巡查方案，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，并對(duì)其進(jìn)行妥善處理，以防對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行造成不良干擾。

在特高壓輸電線(xiàn)路中應(yīng)用復(fù)合絕緣子，能夠有效降低維護(hù)以及建設(shè)成本，控制污閃事故發(fā)生。須進(jìn)一步加大對(duì)特高壓運(yùn)行的特殊性以及復(fù)合絕緣子的研究力度，不斷對(duì)絕緣子產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)行完善和調(diào)整，保證產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值能夠得到最大化發(fā)揮，確保電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定。