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电气绝缘测试技术报告

绝缘子检测技术探究

报告人钱学森91王宜立钱学森91 王青于

钱学森91 马博

电气97 周航

电气97 吕存望

电气911 张雪

绝缘子检测技术探究

摘要：本文主旨在于探究绝缘子检测技术。绝缘子检测技术多种多样，本文主要介绍了紫外成像法、陡波试验法、电势测量法、电阻法、电场法、泄漏电流法和脉冲电流法在绝缘子检测方面的应用。叙述了每种方法的基本原理、实现方法和相应的不良绝缘子的检定方法以及每种方法的优点和缺点，并给出实际应用中的实用性分析。

关键词：绝缘子检测

一、前言

1.1研究绝缘子检测的意义

电力系统中绝缘子担负着输电线路机械支撑和电气绝缘的重要作用，输电线路大部分绝缘子在户外运行，受各种环境影响，一旦绝缘子发生故障，就会影响电力供应，给电力系统带来损失。

在电力系统中由于绝缘子故障造成的事故占较大比例。绝缘子暴露于大气中并长期工作在强电场，强机械应力，骤冷骤热，风吹雨打等恶劣环境中。因此，绝缘子出现故障的机率很大严重威胁电力系统的安全运行。据统计国内110kV线路发生不明原因闪络所占的比例为故障率的22%，造成很大的经济损失。并且随着经济发展，电网容量和额定输电电压等级随之提高，绝缘子事故造成的危害也将日益严重。

绝缘子由于工作在特殊的电磁和自然环境，需要排查检修。现行方法是由人工携带检测装置到高压杆塔附近检测，检测任务重，强度大，而且绝缘子工作在高空中的高压环境下，因此如何方便准确检测电力系统中绝缘子运行状况，一直是国内外绝缘子检测的难点。传统绝缘子维护是被动的预防检修，一般在事故发生后或者定期对绝缘子检测，盲目而且工作量大，使用实时在线绝缘子检测方法，采集绝缘子性能数据，获得污闪报警信息，有针对性进行维护或更换工作，是绝缘子检测的发展方向。此外，这种方法还可以为确定清扫周期和进行预知性维护提供判定依据，积累数据，这对于研究积污规律和各个参数变量与污秽程度之间的关系具有重要意义。

因此，绝缘子检测方法在电气绝缘测试技术的实际应用中具有十分重要的意义。

1.2绝缘子发生故障原因

零值问题。绝缘子由于受到外界环境影响，会逐渐出现绝缘水平下降现象，绝缘子绝缘性能降低到零或绝缘电阻很低，即为零值绝缘子。当雷电作用于正常绝缘子时，由于绝缘子沿面闪络电压地低于其它瓷件的固体击穿电压，有可能发生绝缘子沿面闪络事故；而当作用于零值绝缘子时，零值绝缘子被完全击穿，强大的雷电流及工频续流从零值绝缘子头部的瓷件缝隙流过，会造成绝缘子彻底损坏。有文献表明由于零值问题而引起的绝缘子事故一般为绝缘子故障的0.02%。

雷击闪络。雷击放电是雷电在最短的路径、最易于空气击穿路径通过的现象。雷击对绝缘子造成的损坏，主要为灼伤伞裙、金具，造成质量不良产品完全击穿。雷击闪络故障占绝缘子故障的比例最大，从运行情况来看，雷击对绝缘子损坏非常严重，是造成重合闸不成功的主要原因。雷击闪络造成的绝缘子故障是最频繁的，现行措施是装设避雷器，可从一定程度避免雷击，不过由于雷击的特殊性其造成的危害比较严重。

污闪现象。表面污秽的绝缘子在适宜气象条件下，污层中的电解质成分会溶于水，在绝缘子表面形成沿面闪络，即污闪现象。当前对电力系统影响最大，且危害最严重的事故是在运行电压下输变电设备绝缘子的污闪事故。污闪也是造成绝缘子故障的主要原因，污闪发生有四个阶段，可以采取措施破坏其发生条件来排除。

老化问题。绝缘子在长期运行中不可避免地会发生各种物理和化学变化，从而使机械强度和电气性能随时间增加而逐渐劣化，即绝缘子老化。引起绝缘子老化的因素很多，主要有热、电、机械力的作用以及周围环境的影响。各种不同的因素对绝缘子产生综合作用，而且还常常互相影响和促进，使老化过程加速。

1.3绝缘子的检测方法

绝缘子运行状况的检测方法有多重分类方式。从非电量的到电量的；从接触的到非接触的；从离线的到在线的。从电的角度，绝缘子的检测可分为非电量和电量两种检测方法，非电量主要有超声波检测法、紫外成像法、直接观测法、激光多普勒振动法和红外热像仪法，电量主要有电场法、脉冲电流法、分布电压法、绝缘电阻法和泄漏电流法。

本文中我们将主要介绍紫外脉冲法、超声波检测法、脉冲电流法和电场法四个方法。

二、紫外脉冲法

2.1绝缘子表面放电理论与紫外光脉冲检测原理

绝缘子表面的气体放电过程和电子运动速度、空间电子密度有关，而电子运动速度取决于空间电场强度，电子密度取决于绝缘子的放电程度和大气环境。在大气压下，流注理论认为，空间光游离和库仑碰撞是流注发展的主要原因，而紫外强度可以表征空间光游离的程度，并且离子、电子的碰撞和电子运动速度、离子电子浓度有关，因此本章从气体放电的一般理