Page 87 - 理化检验-物理分册2023年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202308018

110kV 变电站高压支柱瓷绝缘子断裂原因

黄 蓉 , 曹先慧 , 谢 亿 , 彭碧草 , 王 军 , 刘维可 , 李文波 2

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( 1. 湖南省湘电试验研究院有限公司, 长沙 410004 ; 2. 国网湖南省电力公司 电力科学研究院, 长沙 410007 )

摘 要: 某110kV 变电站高压支柱瓷绝缘子发生断裂, 采用宏观观察、 孔隙性试验、 扫描电镜和
能谱分析、 X 射线衍射分析等方法对其断裂原因进行分析。结果表明: 烧制工艺控制不当使绝缘子
心部出现黄色区域; 法兰水泥胶装部位存在气孔缺陷、 环境温度骤变等也是导致绝缘子强度下降的
原因。

关键词: 高压支柱瓷绝缘子; 气孔; 胶装缺陷; 断裂

中图分类号: TG115.2 ; TB30 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 08-0071-04

Reasonsforfractureofhi g hvolta g eceramic p ostinsulatorin110kVsubstation

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HUANGRon g CAOXianhui , XIEYi , PENGBicao , WANGJun , LIU Weike , LIWenbo 2
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( 1.HunanXian g dianTest& ResearchInstituteCo. , Ltd. , Chan g sha410004 , China ;

2.PowerScienceResearchInstitute , StateGridHunanElectricPowerCo. , Ltd. , Chan g sha410007 , China )

Abstract : Thehi g hvolta g eceramicp ostinsulatorofa110kVsubstationfractured.Thefracturereasons

wereanal y zedb y meansof macrosco p icobservation , p orosit ytest , scannin gelectron microsco pyandener gy

s p ectrumanal y sis , X-ra y diffractionanal y sisandothermethods.Theresultsshowthattheim p ro p ercontrolofthe

firin gp rocesscausedtheinsulatortoa pp ear y ellowcore.The p oredefectsintheflan g ecementmountin gp artsand

suddenchan g esinambienttem p eraturewerealsothereasonsforthedecreaseofinsulatorstren g th.

Ke y words : hi g hvolta g eceramic p ostinsulator ; p orosit y ; adhesivedefect ; fracture
支柱瓷绝缘子是电力系统的重要组成部分, 起 4 , 8 , 16 , 25kN 等5个等级。户内支柱绝缘子按结

到支撑导线和绝缘的作用, 具有耐高温、 耐磨损、 耐 构可分为外胶装、 内胶装和联合胶装3个系列, 户外
腐蚀、 抗氧化等优点 [ 1 ] 。支柱瓷绝缘子运行过程中 支柱绝缘子主要有针式和棒形两个系列。针式柱状
温差较大, 以及导体发热等因素会使瓷绝缘子内部 绝缘子主要用于低压配电线路和通信线路, 而棒形
产生热应力集中, 从而诱发微裂纹, 导致其性能及可 柱状绝缘子则主要用于高压变电站。
靠性降低 [ 2 ] 。支柱瓷绝缘子属于脆性材料, 韧性 某110kV 变电站高压支柱瓷绝缘子 C 相的底

低 [ 3 ] 。 部法兰附近发生断裂, 同时 A 、 B两相支柱绝缘子的
电力系统中支柱瓷绝缘子由上、 下金属附件和 连接导线处于应力松弛状态, 没有直接受到外力作

绝缘件 ( 瓷件, 主要有铝质瓷和硅质瓷两种) 通过胶 用, 支柱瓷绝缘子断裂现场如图1所示。笔者采用
合剂胶合或机械卡装而成, 主要分为户内和户外支 一系列理化检验方法分析其断裂原因, 并提出了相
柱瓷绝缘子。高压支柱瓷绝缘子可以分为不同等 应的解决措施, 结果可为支柱瓷绝缘子的监督和运
级: 按额定电压分包括 7.2 , 12 , 24 , 40.5 , 72.5 , 126 , 行提供参考 [ 4 ] 。
252 , 362 , 550kV 等9个等级, 其中户内绝缘子仅包

1 理化检验
括7.2~40.5kV 等级; 按机械强度( 弯曲) 分包括2 ,
1.1 宏观观察
检查绝缘子断口, 发现其断面崭新, 没有陈旧的
收稿日期: 2022-10-09

作者简介: 黄 蓉( 1988- ), 女, 本科, 工程师, 主要从事电网金属 痕迹, 表面有部分被尘土污染的区域。绝缘子断面
宏观形貌如图2所示, 在断面的中心, 有明显发黄的
材料检测、 试验、 失效及故障分析工作, 574875911@ qq .com
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