Page 77 - 理化检验-物理分册2023年第七期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202307016

悬式瓷绝缘子断裂原因

孙庆峰 , 吴良建 , 鲁旷达 , 刘学广 , 金江舟 , 徐冬梅 3
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( 1. 浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司, 杭州 310014 ;

2. 国网金华供电公司, 金华 315016 ; 3. 国网浙江省电力有限公司 电力科学研究院, 杭州 310014 )
摘 要: 在某500kV 变电站运行过程中, 其悬式瓷绝缘子发生断裂。采用宏观观察、 渗透检测、

扫描电镜及能谱分析等方法对该悬式瓷绝缘子断裂的原因进行分析。结果表明: 该悬式瓷绝缘子
瓷件本体存在夹杂、 裂纹缺陷, 且瓷件和铁帽胶合部位发生开裂; 在长期露天环境下运行, 受环境和
载荷等外在因素的影响, 水分子通过胶合开裂部位进入瓷体, 引起瓷体发热, 瓷件内部的热效应作
用诱导裂纹加速扩展, 瓷件强度显著下降, 最终瓷绝缘子在应力最为集中的颈部位置发生断裂。
关键词: 悬式瓷绝缘子; 胶合开裂; 夹杂; 应力集中

中图分类号: TB32 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 07-0061-03

Fracturereasonsofsus p ensionp orcelaininsulator

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SUNQ in g fen g WULian gj ian , LUKuan g da , LIUXue g uan g JINJian g zhou , XUDon g mei
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( 1.Zhe j ian gElectricBoilerandPressureVesselIns p ectionInstituteCo. , Ltd. , Han g zhou310014 , China ;

2.JinhuaElectricPowerBureau , Jinhua315016 , China ;

3.ElectricPowerCom p orationResearchInstitute , StateGridZhe j ian gElectricPowerCo. , Ltd. , Han g zhou310014 , China )

Abstract : Thesus p ensionp orcelaininsulatorofa500kVsubstationbrokedurin go p eration.Thefracture

reasonsofthesus p ensionp orcelaininsulatorwereanal y zedb ymeansofmacrosco p icobservation , p enetrationtest ,

scannin gelectron microsco p eandener gys p ectrum anal y sis.Theresultsshowthatthep orcelainbod yofthe

sus p ensionp orcelaininsulatorhadthedefectsofinclusionsandcracks , the g luin gp artofthe p orcelain p artandthe

ironca pwascracked.O p eratin g inlon g -termoutdoorenvironmentoffectedb y externalfactorssuchasenvironment

andload , thewatermoleculesenteredthe p orcelainbod y throu g hthe g luecrackin gp art , causin g the p orcelainbod y

toheat.Thethermaleffectinsidethe p orcelain p artinducedthecrackstoacceleratetheex p ansionandthestren g th

ofthe p orcelainp artwassi g nificantl y reduced.Finall y , thep orcelaininsulatorbrokeattheneckwherethestress

wasmostconcentrated.

Ke y words : sus p ensionp orcelaininsulator ; g luecrackin g ; inclusion ; stressconcentration
悬式绝缘子是输电线路、 发电厂、 变电站母线等 中, 瓷绝缘子应用较多, 其运行环境通常极为恶劣,
与其他电气设备连接的绝缘件, 其主要作用是悬挂 且受电场强度、 运行环境和机械载荷等多重因素的
导线和绝缘, 其中球窝连接状盘型悬式绝缘子具有 影响 [ 2 ] , 因此悬式瓷绝缘子的安全性应重点关注。
装卸方便、 可带电更换等优点, 在高压、 超高压和特 运行过程中, 瓷绝缘子除了要承受因载荷影响而产
高压工程中得到了广泛应用 [ 1 ] 。悬式绝缘子的主要 生的拉应力, 还要承受导线舞动所带来的振动载荷;
材料类型有陶瓷、 玻璃和复合材料等, 在变电工程 在季风季, 受飓风影响, 瓷绝缘子还将承受冲击载
荷 [ 3 ] , 易发生断裂等故障 [ 4 ] 。

某500kV 变电站在运行过程中悬式瓷绝缘
收稿日期: 2022-07-19
子发生断裂, 该瓷绝缘子在断裂之前曾被检出过
基金项目: 浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司科技项目
发热故障( 见图1 ), 发生发热故障的悬式瓷绝缘子
( 801000 q 20201012 )

作者简介: 孙庆峰( 1981- ), 男, 高级工程师, 主要从事电网金属 温度为41.6 ℃ , 环境温度为 20.1 ℃ , 对其余瓷绝

缘子进行红外测温, 温度均约为 34 ℃ 。笔者采用
技术监督检测及其失效分析工作, sun q in g fen@126.com
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