复合绝缘子的运行特性及可靠性分析

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1、复合绝缘子的运行特性及可靠性分析来源：武汉高压研究所　时间：2007-11-08　吴光亚，蔡炜，肖国英，顾光和，张锐，徐涛（武汉高压研究所，湖北武汉430074）信息来源:http://www.tede.cn　　摘要:在运行经验和试验研究的基础上，对复合绝缘子的运行特性和可靠性进行分析，指出了我国复合绝缘子在运行中应注意和研究的问题，同时提出了制造企业对其制造工艺、结构应改进的建议。　　关键词:复合绝缘子;运行特性能;可靠性0前言　　至今为止，我国输变电设备中已成功地使用了复合绝缘子约200万支，大大地降低了输变电设备的跳闸率，极大地

2、提高了输变电设备安全运行可靠性。结合我国国情，复合绝缘子在我国输变电设备中还会得到大量使用。　　武汉高压研究所自1994年以来先后与广州市供电局、河北省电力局等电力部门和广州MPC国际电工有限公司、东莞市高能实业公司等制造部门合作开展复合绝缘子运行特性及可靠性研究。同时电力部电气设备质量检验测试中心电瓷质检站对运行复合绝缘子进行了抽样试验和仲裁试验（委托）。其结论是复合绝缘子的机械、电气和温度特性等满足运行对其要求，但复合绝缘子在运行不同年限后出现憎水性下降、机械强度降低、电气性能下降、密封破坏、绝缘子掉串和劣化等现象。文章结合已开展

3、的工作逐一对复合绝缘子的运行特性及可靠性和运行中出现的重大问题进行具体分析。在此基础上指出我国对复合绝缘子应注意和研究的问题，同时也提出了制造企业对其制造工艺、结构应改进的建议。信息来源:www.tede.cn1运行特性及可靠性分析1.1外观检查　　对运行最长时间11年和最短时间1年不同年限的所有不同电压等级的复合绝缘子，经外观检查，发现其绝缘表面出现局部放电，憎水性减弱;连接部位脱胶、裂缝、滑移;伞套材料脆化、硬化、粉化、开裂、起痕、树枝状通道、蚀损;伞裙变形严重;金属附件锈蚀和芯棒暴露等现象。说明我国复合绝缘子的劣化现象较为严重。

4、不同地域所表现出的劣化程度不一样。广东运行复合绝缘子憎水性下降比其他地域严重［1，2］，说明大气条件对复合绝缘子的劣化影响较大。复合绝缘子的耐紫外光性、耐潮湿性和耐高低温性，因地域不同反映出劣化程度不同。需要说明的是，以上所列举的劣化现象几乎包罗了复合绝缘子的所有劣化现象。但从各运行部门自己所掌握的劣化情况看，可能并没有本文中所列举的严重，因我们开展合作的运行部门所提供的复合绝缘子是问题较严重的绝缘子。1.2劣化性能13　　为了研究劣化性能，除进行外观检查外，还进行了跌落试验、憎水性试验、低温模拟试验、水煮试验及耐应力腐蚀试验、伞套起

5、痕及蚀损试验、突然卸载试验和热机试验。经受三次跌落试验后试品的伞裙、护套未出现断裂;染色渗透检验裂痕均无异常，说明密封性能良好;突然卸载和热机试验以及伞套起痕和电蚀试验均满足JB.T5892—1991对其要求，试品完好。仅是在试验前、后憎水性出现下降，芯棒渗透和水扩散及耐应力腐蚀试验也满足相关标准的要求。说明我国复合绝缘子芯棒制造技术已发展到了一定的水平。低温下的憎水性出现了较大程度的降低，不同企业憎水性下降程度不同，低温模拟试验的方法是将复合绝缘子放入所设定的低温条件下2～8h，在温度充分达到平衡后取出检查憎水性。表1中是某企业运行

6、复合绝缘子的测量结果。从结果看存在1个低温临界点，在临界点以下无憎水性，绝缘子表面极易结冰。不同配方绝缘子其低温临界点不同，运行时间也影响低温临界点，由低温造成的憎水性丧失其恢复时间较快。信息来源:tede.cn表1低温下复合绝缘子憎水性测量结果信息来源:tede.cn　　以上结果表明，运行复合绝缘子的老化性能较好，但是反映出的问题是憎水性试验、热机试验、1000h盐雾试验和低温模拟试验皆出现憎水性有较大程度的下降。憎水性出现部分丧失或完全丧失对电气性能的影响在后文中详细分析。我国复合绝缘子制造企业应对复合绝缘子在运行若干时间后憎水性

7、出现不同程度的降低引起重视，应针对不同地域和运行条件所出现的严重劣化现象提出改进完善调整方案。1.3机械性能1.3.1可靠性评估　　对运行不同年限复合绝缘子机械性能抽样试验，共出现10支试品的机械破坏负荷值低于额定值，约占抽样总数的16.7%。其破坏形式除一例为帽断外，其余为帽、脚抽芯，说明内楔式、外楔式、内外楔式和粘接式端部连接工艺的长期机械性能存在一定问题。我所统计机械破坏形式表现为芯棒裂仅3例，充分说明我国芯棒制造技术已达一定水平，完全能满足运行对其要求。1.3.2影响机械强度的因素　　机械强度下降的主要原因:①金属附件处连接工

8、艺不能保证长期性能;②芯棒本身强度不够;③金属附件强度不够;④密封破坏导致机械强度丧失;⑤因工频电弧导致机械强度下降。仅从复合绝缘子制造工艺这一角度去看，为了保证其长期机械性能满足运行可靠性对其要求，应采用压接工艺。暴露