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第1篇

電子束爐按正常程序操作熔煉鉭金屬時，40KV高壓電源突然斷電，操作面板上出現(xiàn)報警顯示：“HvTransformerBUCHHOLZ”（高壓變壓器瓦斯繼電保護(hù)動作）。打開變壓器的放氣閥放氣，報警消失，此時變壓器能產(chǎn)生40kv直流電壓，但高壓既不能保持又不能帶負(fù)載，2到3分鐘后，同樣的報警信號再次出現(xiàn)，變壓器主回路電源斷開，停止工作。

2故障檢查

2.1變壓器的外部檢查

（1）檢查油枕內(nèi)和充油套管內(nèi)油面的高度，發(fā)現(xiàn)油位正常，封閉處無滲漏油現(xiàn)象；

（2）檢查變壓器的響聲，發(fā)現(xiàn)噪音稍大，但未有異常聲音出現(xiàn)；

（3）檢查變壓器的絕緣套管及瓷瓶，未發(fā)現(xiàn)有破損裂紋及放電燒傷痕跡；

（4）檢查一、二次母線，接頭接觸良好，不過熱，外殼接地良好；

（5）檢查呼吸器，氣路暢通，硅膠的顏色為淡紅色，吸潮未達(dá)到飽和。

2.2變壓器負(fù)荷檢查

（1）用鉗形電流表測量變壓器空載時一次繞組的三相空載電流，A相：IA=160.8A；B相:IB=55.8A；C相:IC=5.7A。

（2）故障發(fā)生時，用紅外線測溫儀測量變壓器外殼不同區(qū)域的溫度，溫度為55℃左右，一分鐘溫升超過5℃。

2.3氣相色譜分析檢查

采集變壓器本體油、瓦斯油、瓦斯氣進(jìn)行氣相色譜分析檢查，結(jié)果見表1。

本體油瓦斯油瓦斯氣

氫11091710373350

氧211652119021345

一氧化碳21016528235

二氧化碳53011458570

甲烷309.53284.512659

乙烷38.5947.56592

乙烯535.511309.514516

乙炔380.339860.020725.0

總烴1264.019528.054492.0

表1油樣氣相色譜分析表

3故障現(xiàn)象及分析

變壓器的故障一般分為電路故障和磁路故障。常見的電路故障有線圈絕緣老化、受潮，材料質(zhì)量及制造工藝不良，二次系統(tǒng)短路引起的故障等。磁路故障常見的有硅鋼片短路、穿芯螺絲與鐵芯間的絕緣損壞以及鐵芯接地不良引起的放電等。

3.1三相電流不平衡

當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率的額定電壓時，一次繞組中的電流稱空載電流I0。通常I0與額定電流IN的關(guān)系可表示為：

i0％＝（I0/IN）*100＝1－3％

該變壓器的額定電流為577A，空載電流I0應(yīng)在5.77A到17.3A之間，而實測的一次繞組三相空載電流IA=160.8A，IB=55.8A，IC=5.7A。三相電流極大的不平衡，初步推斷為變壓器繞組局部發(fā)生匝間和層間短路，產(chǎn)生很大的短路電流。

3.2變壓器油溫不斷升高

油溫不斷升高可能由以下幾個方面引起：

（1）渦流使鐵芯長期過熱而引起硅鋼片間的絕緣破壞，鐵損增大，油溫升高；

（2）穿芯螺絲絕緣破壞后，與硅鋼片短接，有很大的電流通過，使螺絲發(fā)熱，油溫升高；

（3）繞組局部發(fā)生匝間和層間短路，二次線路上有大電阻短路等，也會使油溫升高。

3.3瓦斯繼電保護(hù)動作

瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，它能監(jiān)視變壓器內(nèi)部發(fā)生的大部分故障。繼電保護(hù)動作的原因有以下幾個方面：

（1）濾油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，致使空氣進(jìn)入變壓器；

（2）變壓器內(nèi)部故障、短路，產(chǎn)生少量的氣體；

（3）保護(hù)裝置二次回路故障。

外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有異常現(xiàn)象，應(yīng)查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)。從表1瓦斯氣體中氫、一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w含量劇增，說明變壓器內(nèi)部有故障。氣體顏色為灰色和黑色，有焦油味，則說明油因過熱分解或油內(nèi)層發(fā)生過閃絡(luò)故障。

上述分析對變壓器內(nèi)的潛伏性故障還不能作出正確的判斷，還需要結(jié)合氣相色譜法判斷：

從表1中可以看出氫、烴類含量急劇增加，而一氧化碳，二氧化碳含量增加也不大，這就表明了變壓器裸金屬方面及固體絕緣物（木質(zhì)、紙、紙板）的過熱性故障不存在；甲烷，乙烷，乙烯氣體有所增加，而乙炔含量很高，這表明變壓器內(nèi)出現(xiàn)過電弧放電，使油分解而產(chǎn)生乙烷、乙烯和乙炔，可能為繞組匝間和層間短路放電性故障導(dǎo)致。為更加明確故障點，需要對變壓器進(jìn)行吊芯檢查。

4吊芯檢查與維修

拆開變壓器，用20噸吊車吊出變壓器芯部作如下檢查：

（1）用萬用表依次測量一、二次繞組每個線圈對地的絕緣情況，發(fā)現(xiàn)一次繞組U、V相線圈與地及鐵芯接通，其他線圈絕緣良好。

（2）用萬用表測量硅鋼片間、穿芯螺絲與鐵芯間的絕緣良好，鐵芯接地良好。

（3）檢查保護(hù)裝置二次回路，將保護(hù)開關(guān)、保護(hù)線路及整流阻容作檢查，全部良好。

通過檢查與分析，斷定變壓器故障為一次繞組U、V相線圈絕緣層損懷，匝間短路放電、油過熱分解使瓦斯繼電保護(hù)動作，斷開變壓器主回路電源。聯(lián)系變壓器生產(chǎn)廠家德國MUNK公司，定購兩組線圈，各種費用總計25萬元人民幣。更換兩組線圈后，由國內(nèi)變壓器生產(chǎn)廠家對油進(jìn)行過濾、干燥處理，對變壓器芯部作24小時的烘干處理。安裝調(diào)試后，變壓器恢復(fù)正常工作。

5結(jié)束語

通過上述分析，可以發(fā)現(xiàn)變壓器油樣氣相色譜分析報告中的氫、烴類含量急劇增加，乙炔含量很高，一次繞組空載電流不平衡，油溫不斷升高等現(xiàn)象。所有這些都說明變壓器內(nèi)部出現(xiàn)了繞組匝間和層間短路的放電性故障。本文介紹的故障檢查與分析方法簡單、實用、成本低廉，為單位節(jié)約資金約20萬元，值得同行業(yè)用戶借鑒。

第2篇

關(guān)鍵詞：TSA5526；頻率合成器；分頻器；電荷泵

1概述

頻率合成技術(shù)是近代無線電技術(shù)發(fā)展中的一門新技術(shù)，也是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它通常利用一塊晶體或少量晶體組成標(biāo)準(zhǔn)頻率源，然后通過合成方法產(chǎn)生各種所需的頻率信號。這些頻率信號與標(biāo)準(zhǔn)頻率源具有相同的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度。使用該技術(shù)構(gòu)成的電路在通信設(shè)備中稱為頻率合成器。頻率合成器的種類很多，目前普遍采用的是數(shù)字式頻率合成器。數(shù)字式頻率合成器由晶體振蕩器、固定分頻器、鑒相器、濾波器和VCO等組成，晶體振蕩器輸出的頻率信號經(jīng)固定分頻器后得到標(biāo)準(zhǔn)頻率，而VCO輸出的頻率信號經(jīng)可變分頻器分頻后得到實際頻率信號，兩信號在鑒相器中經(jīng)相位比較產(chǎn)生的環(huán)路鎖定控制電壓將通過濾波器加到VCO上，以對實際頻率信號進(jìn)行控制和校正，直到環(huán)路鎖定。當(dāng)所需信號頻率較高時，該電路的設(shè)計、制作和調(diào)試難度較大，通常只能依靠專業(yè)廠家來完成，不僅成本高，而且生產(chǎn)周期長。TSA5526芯片是Philips公司推出的通用數(shù)字頻率合成集成電路，它將晶體振蕩器、固定分頻器、鑒相器、濾波器等電路集成在一塊芯片上，其主要特性參數(shù)如下：

輸入射頻信號的頻率為：64～1300MHz；

輸入射頻信號的電平為：－28～3dBm；

輸出誤差調(diào)整電壓為：4．5～33V；

具有鎖定檢測功能；

內(nèi)置可編程的15bit分頻器；

通過程序控制可在512、640和1024中選擇基準(zhǔn)信號分頻比，在外接4MHz晶振時，則可獲得3．90625kHz、6．25kHz和7．8125kHz的頻率精度；

可選擇I2C總線和3總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

采用單電源供電，電源電壓為4．5～5．5V。

2引腳功能

TSA5526有SSOP16和SO16兩種封裝，引腳排列如圖1所示，各引腳功能見表1所列。

表1TSA5526的引腳功能

引腳名稱功能應(yīng)用說明

1RF射頻信號RF輸入通常接本振輸出

2VEE地

3VCC1電源電壓1芯片電源，接+5V

4VCC2電源電壓2開關(guān)控制電源，通常接+12V

5BS4電子開關(guān)BS4輸出PNP三極管OC輸出

6BS3電子開關(guān)BS3輸出PNP三極管OC輸出

7BS2電子開關(guān)BS2輸出PNP三極管OC輸出

8VS1電子開關(guān)BS1輸出PNP三極管OC輸出

9CP環(huán)路濾波器外接RC濾波網(wǎng)絡(luò)

10Vtune誤差控制電壓輸出通過上拉電阻輸出直流電壓并加到VCO

11SW總線選擇開關(guān)接地時選擇I2C總線方式；懸空時選擇3總線方式

12LOCK/ADC鎖定標(biāo)志/ADC輸入3總線方式時為鎖定標(biāo)志，低電平有效；I2C總線方式時5為電平ADC輸入端

13SCL串行時鐘下降沿時將SDA輸出的數(shù)據(jù)鎖存

14SDA串行數(shù)據(jù)在3總線方式時，18bit、19bit和27bit三種數(shù)據(jù)可供選擇

15CE片選信號高電平有效

16XTAL基準(zhǔn)振蕩輸入通常外接4MHz晶體

表2寫狀態(tài)數(shù)據(jù)格式

字節(jié)MSB數(shù)據(jù)字節(jié)LSB

地址字節(jié)（ADB）11000MA1MA0

分頻字節(jié)（DI1）0N14N13N12N11N10N9N8

分頻字節(jié)2（DB2）N7N6N5N4N3N2N1N0

控制字節(jié)（CB）1CPT2T1T0RSARSB0S

電子開字節(jié)（BB）空空空空BS4BS3BS2BS1

3內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理

TSA5526的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，它包括射頻信號處理單元、基準(zhǔn)信號處理單元、相位比較和輸出單元以及接口控制單元等四部分。射頻信號處理單元對輸入的射頻小信號進(jìn)行放大和8分頻，再送到15bit可編程分頻器，分頻比的大小可根據(jù)輸入射頻信號的頻率來確定。基準(zhǔn)信號處理單元中的基準(zhǔn)振蕩器通過外接晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，同時經(jīng)基準(zhǔn)分頻器產(chǎn)生基準(zhǔn)信號。基準(zhǔn)分頻器通過編程可選512、640和1024三種分頻比。經(jīng)過分頻處理后的兩路信號同時加到數(shù)字式相位比較器，然后經(jīng)電荷泵、放大器和驅(qū)動三極管后得到誤差控制電壓輸出。接口控制單元用于實現(xiàn)微處理器與該器件的通信，它一方面接收微處理器送來的數(shù)據(jù)并在內(nèi)部處理以形成各種控制指令；另一方面將本器件的狀態(tài)送往微處理器。通過SW端信號的不同連接，可選擇兩種串行通信方式：I2C總線方式和3總線方式。

圖2

3．1I2C總線方式

a．寫狀態(tài)R／W＝0

在寫狀態(tài)時，對TSA5526編程需要四個數(shù)據(jù)字節(jié)，并應(yīng)在地址字節(jié)傳輸后將數(shù)據(jù)字節(jié)送入芯片。當(dāng)?shù)刂纷止?jié)第一字節(jié)傳輸后，I2C總線的收發(fā)會使地址字節(jié)和數(shù)據(jù)字節(jié)連在一起，并在一個傳輸過程中傳輸完畢。如果地址字節(jié)后的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)為分頻字節(jié)或控制字節(jié)，則芯片將被部分編程。表2是其數(shù)據(jù)字節(jié)定義。表中，MA1和MA0是可編程地址位，用于控制加到片選端的電壓。N14～N0為可編程分頻比，其分頻比為：

N＝N14×214＋N13×213＋…＋N1×2＋N0

CP為控制電荷泵電流大小位，CP為0，對應(yīng)電流為60μA，CP為1時，電流為280μA缺省值。T2～T0代表測試位。RSA和RSB為基準(zhǔn)分頻比選擇位。0S為可調(diào)放大器控制位，0S位為0時，可調(diào)放大器接通缺省值，0S位為1時斷開。BS4～BS1是PNP電子開關(guān)控制位，其對應(yīng)關(guān)系是：當(dāng)BSn為0時，電子開關(guān)n接通；當(dāng)BSn為1時，電子開關(guān)n斷開。

表3讀狀態(tài)數(shù)據(jù)格式

字節(jié)MSB數(shù)據(jù)字節(jié)LSB

地址字節(jié)11000MA1MA2R/W=1

狀態(tài)字節(jié)PORFLACPS11A2A1A0

表43總線方式數(shù)據(jù)格式

數(shù)據(jù)形式D0D3D4D17D18D19D20D21D22D23D24D25D26

18位BS4BS1N13N0

19位BS4BS1N14N1N0

27位BS4BS1N14N1N0-CPT2T1T0RSARSB0S

b．讀狀態(tài)R／W＝1

表3所列為讀狀態(tài)數(shù)據(jù)格式。當(dāng)輔助地址位被識別之后，將自動產(chǎn)生一個響應(yīng)脈沖到SDA線上。SDA線上的數(shù)據(jù)在SCL時鐘信號為高電平時有效，數(shù)據(jù)字節(jié)在SDA線上產(chǎn)生應(yīng)答信號之后從器件中讀出；如果沒有主應(yīng)答信號產(chǎn)生，傳輸過程就會結(jié)束，此時芯片將釋放數(shù)據(jù)線從而使微控制器產(chǎn)生終止條件。當(dāng)上電時，POR標(biāo)志被置為1，當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志時，POR標(biāo)志被復(fù)位讀周期的結(jié)束。FL為進(jìn)入鎖存標(biāo)志，用于表示何時循環(huán)建立起來。通過對FL置1或清零可對循環(huán)進(jìn)行控制。ACPS為自動充電電流轉(zhuǎn)換標(biāo)志，當(dāng)自動充電電流轉(zhuǎn)換打開且循環(huán)鎖定時，此標(biāo)志為0，此時充電電流被強制為低。在其它條件下，ACPS為邏輯1。在I2C總線狀態(tài)下，內(nèi)置的A／D轉(zhuǎn)換器可將自動頻率微調(diào)模擬電平轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并送往微控制器。

3．23總線方式

在3總線方式下，該器件接收的數(shù)據(jù)有18位、19位和27位三種，參見表4。在該方式下，當(dāng)片選引腳CE由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，SCL引腳輸入時鐘脈沖的下降沿會將SDA引腳上的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)寄存器，數(shù)據(jù)的前四位用來控制電子開關(guān)的通斷，在第五個時鐘脈沖的上升沿，這四位數(shù)據(jù)被送入內(nèi)部電子開關(guān)控制寄存器。如果傳輸?shù)氖?8或19位數(shù)據(jù)字，那么，在片選線上電平由高向低轉(zhuǎn)換時，頻率位將被送入頻率寄存器。在上電復(fù)位狀態(tài)下，電荷泵電流為280μA，調(diào)諧電壓輸出被關(guān)斷；而在標(biāo)準(zhǔn)模式下，當(dāng)ACPS標(biāo)志為高電位時，測試位T2～T0被置為001，此時將禁止TSA5526輸出。當(dāng)傳輸?shù)氖?7位數(shù)據(jù)字時，在時鐘脈沖的第20個上升沿到來時，頻率位將被送入頻率寄存器，而控制位則在片選引腳CE從高電平向低電平轉(zhuǎn)換時送入控制寄存器。在這種方式下，基準(zhǔn)分頻比由RSA和RSB位確定，測試位（T2、T1、T0）、電荷泵控制位CP、分頻比選擇位（RSA、RSB）以及0S位只能進(jìn)行27位的傳輸。圖3所示是3總線方式時的時序圖。

表5AT89C51內(nèi)RAM中20H、21H、22H、23H的定義

字節(jié)地址D7D6D5D4D3D2D1D0

20HBS4BS3BS2BS1N14N13N12N11

21HN10N9N8N7N6N5N4N3

22HN2N1N011000

23H01000000

4應(yīng)用

TSA5526在某航空電子設(shè)備檢查儀中的應(yīng)用電路如圖4所示，圖中，單片機與TSA5526采用3總線方式進(jìn)行通信。P1．0與SCL引腳相連，用于串行時鐘輸出。P1．1與SDA引腳相連，用于串行數(shù)據(jù)輸出。P1．2與CE引腳相連以進(jìn)行片選控制；電子開關(guān)BS1～BS4用于通過VCO產(chǎn)生4種不同頻率信號，VCO的輸出將通過C6送到TSA5526的RF引腳，并經(jīng)分頻后與基準(zhǔn)信號進(jìn)行相位比較。Vtune輸出的誤差控制電壓經(jīng)電阻R3、電容C5加到VCO。R1、C4的數(shù)值可用于決定微調(diào)的快慢。當(dāng)頻率鎖定后，LOCK引腳將變?yōu)榈碗娖剑⒃撾娖酵ㄟ^AT89C51的P1．3引腳送入單片機進(jìn)行檢測。本電路采用27位數(shù)據(jù)格式，發(fā)送的數(shù)據(jù)存放在單片機AT89C51中RAM的20H、21H、22H、23H四個單元中，各位定義見表5所列。其具體程序清單如下：

Rfegadj:CLRP1．0

SETBP1．2

MOVR0，＃08H

Fregadj1:MOVA,20H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，F(xiàn)regadj1

MOVR0＃08H

Fregadj2:MOVA,21H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，F(xiàn)regadj2

MOVR0,＃08H

Fregadj3：MOVA，22H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，F(xiàn)regadj3

MOVR0，＃03H

Fregadj4：MOVA，23H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

第3篇

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；高壓輸電線路；絕緣子；選型

Abstract：Thecorrectselectionandapplicationoftransmissionlineinsulatoraretheguaranteeforlinesoperationrelaibility.Forthis，thepracticaloperationsituationandthecharacterof500kVtransmissionlineinsulatorinJiangsupowernetworkareana_lysed，thesuggestionshowtoselectandusethelineinsulatorareproposed.

Keywords：powernetwork；high_voltagetransmissionline；insulator；typeselection

近幾年江蘇電網(wǎng)發(fā)展迅速，截至2001年底，全省投運的500kV線路3174km、500kV變電站11座。線路使用的絕緣子種類繁多，目前輸電線路使用的絕緣子按型式主要分為盤式絕緣子和長棒型絕緣子。下面介紹這2種絕緣子的特點。

1盤式絕緣子的特點

盤式絕緣子按材質(zhì)可分為盤式瓷絕緣子和鋼化玻璃絕緣子。

1.1盤式瓷絕緣子

盤式瓷絕緣子是最早用在線路上的絕緣子，已有一百多年的歷史。它具有良好的絕緣性能、抗氣候變化的性能、耐熱性和組裝靈活等優(yōu)點，被廣泛用于各種電壓等級的線路。盤式瓷絕緣子是屬于可擊穿型的，它是采用水泥將物理、化學(xué)性能各異的瓷件與金屬件膠裝而構(gòu)成的，在長期經(jīng)受電場、機械負(fù)荷和大自然的陽光、風(fēng)、雨、雪、霧等的作用，會逐步劣化，對電網(wǎng)的安全運行帶來威脅。特別是含有劣化絕緣子的絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)（由于雷擊或污閃等原因）時，可能會使劣化的絕緣子頭部瞬間發(fā)熱爆炸，造成導(dǎo)線落地的事故。華東電網(wǎng)在1996年底的大污閃事故中，500kV系統(tǒng)有11條線路因霧閃發(fā)生72次跳閘。其中，3條線路因零值絕緣子爆炸造成導(dǎo)線落地；2條線路多串絕緣子結(jié)構(gòu)中有1串因零值絕緣子爆炸斷串。

2000年9月22日，江蘇省220kV溧陽變電站220kV旁母、正母瓷瓶發(fā)生因大量低值絕緣子的存在而導(dǎo)致的掉串事故。所以劣化絕緣子的檢測工作非常重要，前系統(tǒng)停電是較難的，即使線路停電，也無足夠的時間和人力進(jìn)行全線絕緣子的檢測工作。因劣化絕緣子的安裝位置和分布區(qū)域的原因，向來是絕緣在線檢測的一個難點。目前常用短路叉法和火花間隙法檢測，這些方法易于檢測零值絕緣子，測試方法簡單，但準(zhǔn)確性較低，對低值絕緣子，特別是1串中存在多片低值的情況下，則很難作出正確的判斷。瓷絕緣子的老化率隨其運行時間的延長而逐年上升。

1.2鋼化玻璃絕緣子

鋼化玻璃絕緣子具有較好的機電性能，其抗拉強度、耐電擊穿性能、耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱沖擊性能等都優(yōu)于瓷絕緣子。且與瓷絕緣子不同，玻璃絕緣子具有零值自爆的絕緣自我淘汰能力，這樣就很容易被發(fā)現(xiàn)，無需對其進(jìn)行絕緣測試。自爆率通常在前3年較高，這與瓷絕緣子相反。數(shù)十年的運行和試驗數(shù)據(jù)證明，鋼化玻璃絕緣子具有長期穩(wěn)定的機電性能和較長的使用壽命。防污型玻璃絕緣子為取得較大的爬電距離，只有在傘裙下表面增加數(shù)個深棱來實現(xiàn)（由于工藝的原因，無法像瓷絕緣子通過雙傘或三傘增加爬距）。當(dāng)用于粉塵污染較嚴(yán)重的地區(qū)，因這種鐘罩深棱的傘型自潔能力差、清掃不便，下表面結(jié)垢嚴(yán)重，造成耐污閃能力大大降低。從江蘇電網(wǎng)運行情況來看，鐘罩深棱型絕緣子（包括瓷的和玻璃的）不適合江蘇地區(qū)這種以粉塵污染為主、污染較重的地區(qū)使用，如果使用，應(yīng)充分考慮其爬電距離的有效利用系數(shù)。1999-2002年，江蘇省500kV線路污閃跳閘中，只有7%（一次跳閘）是瓷雙傘絕緣子，其余都是玻璃絕緣子。這里針對的是懸垂串絕緣子，全省尚未發(fā)生過耐張串絕緣子的污閃跳閘。

2長棒型絕緣子的特點

長棒型絕緣子按材質(zhì)可分為合成絕緣子和長棒瓷絕緣子。

2.1合成絕緣子

合成絕緣子具有質(zhì)量小、強度高、耐污性能好、維護(hù)工作量小等諸多優(yōu)點。硅橡膠合成絕緣子表面具有憎水性，且附著在傘裙表面的污染層也具有憎水性(即硅橡膠的憎水性遷移)，這大大提高了合成絕緣子的抗污能力。從國內(nèi)的使用情況來看，歷次的大面積污閃事故中，合成絕緣子都表現(xiàn)出優(yōu)異的抗污閃能力，在外絕緣水平偏低和污染較重的情況下，合成絕緣子是個較好的選擇對象。國外合成絕緣子的研制和掛網(wǎng)較早，使用范圍很廣泛，已取得成功的運行經(jīng)驗。國內(nèi)合成絕緣子生產(chǎn)廠家經(jīng)過數(shù)代產(chǎn)品的改進(jìn)，生產(chǎn)技術(shù)水平大大提高，主絕緣成型技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。合成絕緣子端頭的連接型式是多種型式并存，但逐步趨向國際先進(jìn)的探傷監(jiān)控下的壓接式，其結(jié)構(gòu)簡單、美觀，產(chǎn)品質(zhì)量的人為分散性得到控制。合成絕緣子的長期機械可靠性主要依靠：芯棒的質(zhì)量和截面尺寸、金屬端部附件特性以及附件與芯棒的連接質(zhì)量。傘套為芯棒提供保護(hù)，并提供必要的爬電距離，要求它有長期的憎水性、較好的抗氣候變化的性能、較高的撕裂強度等，常采用一些試驗(如5000h加速老化試驗)，可檢驗傘套的長期性能。為改善端部電場分布，降低無線電干擾程度，提高電暈起始電壓等原因，500kV合成絕緣子兩端都裝有均壓環(huán)，但均壓環(huán)的存在降低了放電距離。

從合成絕緣子運行中發(fā)生的事故、故障情況來看，大部分是雷擊閃絡(luò)，這可通過增加干弧距離來解決。其次是不明原因的閃絡(luò)，不明原因的閃絡(luò)是指閃絡(luò)發(fā)生在系統(tǒng)無任何過電壓的情況下，且發(fā)生閃絡(luò)后的絕緣子送到試驗室檢驗時，各項試驗結(jié)果均合格。目前對不明原因的閃絡(luò)問題尚無統(tǒng)一的認(rèn)識，有的認(rèn)為是絕緣子由于污濕原因，其憎水性會暫時消失；也有的認(rèn)為是鳥糞引起的。從事故后果的嚴(yán)重性來看，最嚴(yán)重的是合成絕緣子的脆斷問題，從20世紀(jì)70年代開始，有些合成絕緣子就發(fā)生了脆斷事故。這種現(xiàn)象是由環(huán)氧樹脂玻璃纖維芯棒的玻璃纖維受酸蝕引起的，一般在暴露于酸性環(huán)境中的玻璃纖維芯棒承受機械負(fù)載時發(fā)生的。華東電網(wǎng)在1998年發(fā)生了2例典型的500kV合成絕緣子脆斷事故。一起是1998年3月，上海500kV渡南5101線發(fā)現(xiàn)1支合成絕緣子折斷，該絕緣子是進(jìn)口產(chǎn)品，運行時間僅4年多。該產(chǎn)品芯棒的硅橡膠護(hù)套厚度僅1.5mm（通常為3～5mm），引起折斷的原因是護(hù)套厚度太薄，在運行中出現(xiàn)破損，水分滲入至芯棒，最終導(dǎo)致芯棒酸蝕脆斷。另一起是1998年8月，浙江500kV蘭窯5404線1支國產(chǎn)合成絕緣子發(fā)生斷裂，原因是該絕緣子金具端頭連接密封結(jié)構(gòu)為第一代型，密封層較薄，水氣沿著金具與護(hù)套間的縫隙滲入芯棒后，形成酸性環(huán)境，芯棒在此酸性環(huán)境和應(yīng)力的作用下發(fā)生脆斷。制造廠和運行部門從多起脆斷事故的經(jīng)驗教訓(xùn)中，已認(rèn)識到傘裙護(hù)套與金具之間可靠密封的重要性。

2.2長棒瓷絕緣子

一般情況下，長棒型瓷絕緣子串110kV為1節(jié)，220kV為2節(jié)，500kV為3節(jié)，每節(jié)都帶有均壓環(huán)和招弧角。絕緣體由氧化鋁高強度瓷制作。江蘇省1997年在500kV斗渡線無錫段率先采用了德國CERAM公司的瓷棒絕緣子，98串用在直線塔兩邊相。運行一段時間后，測量所得鹽密較低。鹽密的測量結(jié)果見表1。

表1鹽密測量結(jié)果

絕緣子投運時間測量時間測量部位鹽密

型式（mg/cm2）

瓷棒1997年12月1998年11月A相上串第2個傘0.0081

A相上串第8個傘0.0098

A相上串第16個傘0.0124

1999年11月C相下串第2個傘0.0061

C相下串第8個傘0.0065

C相下串第16個傘0.0069

2000年3月A相下串第2個傘0.0105

A相下串第8個傘0.0105

A相下串第16個傘0.0184

500kV瓷棒絕緣子由3節(jié)組成，每節(jié)之間均有均壓環(huán)和招弧角，與同樣棒型的合成絕緣子相比，在相同的結(jié)構(gòu)高度下，空氣間隙縮短。如某合成絕緣子供貨商提供的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)長度4450mm、干弧距離4135mm、負(fù)極性50%雷電沖擊閃絡(luò)電壓為2540kV；而某瓷棒絕緣子廠商提品的連接長度4452mm、干弧距離4030mm、負(fù)極性50%雷電沖擊閃絡(luò)電壓為1950kV。因此，要達(dá)到一般合成絕緣子所要求的雷電沖擊耐受電壓和操作沖擊耐受電壓，則瓷棒絕緣子的結(jié)構(gòu)高度將大于合成絕緣子的，這就要求桿塔尺寸應(yīng)選大一點，對于多雷區(qū)線路，作為懸垂串使用時，存在一定的局限性。

使用長棒瓷絕緣子時，需在運輸和安裝過程別小心。瓷件大而笨，在運輸和安裝時，有碰撞和損壞的危險。另外，如果制造過程中內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微的缺陷，在運行中，熱-機械應(yīng)力的長期作用會降低絕緣子的機械強度，且巡線時對長棒瓷絕緣子串的觀察和檢測還不能發(fā)現(xiàn)故障絕緣子，這樣會導(dǎo)致瓷件意外折斷和導(dǎo)線落地。

3對江蘇電網(wǎng)輸電線路絕緣子選型的建議

(1)懸垂串絕緣子應(yīng)選用防污型盤式瓷絕緣子或長棒型絕緣子。我國盤懸式瓷絕緣子的生產(chǎn)廠家多、產(chǎn)量大，但不同廠家的產(chǎn)品質(zhì)量差異很大。輸電線路的絕緣子選型時，應(yīng)對不同廠家生產(chǎn)的瓷絕緣子的運行情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查了解，選用高品質(zhì)的瓷絕緣子。同時，對運行中的瓷絕緣子應(yīng)加強檢測，及時更換劣化絕緣子，確保電網(wǎng)安全運行。除耐張串可選用普通型的外，傘型的應(yīng)選用雙傘或三傘，而鐘罩深棱型絕緣子不宜使用。

(2)瓷棒絕緣子的機械強度直接與瓷件有關(guān)，由于運輸、安裝過程中造成的損壞，或運行中外界偶然的撞擊，或制造過程中形成的內(nèi)部缺陷（要求產(chǎn)品有嚴(yán)格的質(zhì)量檢查、優(yōu)良的制造工藝），可能會在運行中意外折斷，所以瓷棒絕緣子應(yīng)選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品，并加強檢驗工作，小心運輸、安裝。

(3)鋼化玻璃絕緣子具有零值自爆的優(yōu)點，可節(jié)省大量的運行維護(hù)費用。由于鐘罩深棱型絕緣子的固有缺陷以及江蘇省的運行經(jīng)驗證明，這種型式的絕緣子不適合以粉塵污染為主、污染較重的地區(qū)使用，如果使用，應(yīng)充分考慮其爬電距離的有效利用系數(shù)。普通型的玻璃絕緣子可在耐張串使用。

(4)合成絕緣子具有維護(hù)工作量小、質(zhì)量小、耐污性能好等優(yōu)點，這是瓷、鋼化玻璃絕緣子不可相比的。目前在我國大氣污染嚴(yán)重、輸電線路外絕緣水平普遍偏低、塔頭尺寸也限制了調(diào)爬的選擇性的情況下，合成絕緣子應(yīng)是污染嚴(yán)重地區(qū)的選擇對象。但是，合成絕緣子運行時間短，運行經(jīng)驗尚嫌不足。對500kV合成絕緣子應(yīng)慎重選擇制造廠家及技術(shù)參數(shù)，積極研究考核其各項性能、壽命的技術(shù)指標(biāo)及試驗方法，對在線運行的合成絕緣子應(yīng)加強監(jiān)測。

(5)絕緣子爬電比距的配置應(yīng)符合本地區(qū)審定后最新版污區(qū)圖的要求，并應(yīng)參照J(rèn)B/T5895-91《污穢條件下絕緣子的使用導(dǎo)則》的要求，充分考慮其爬電距離的有效性和運行經(jīng)驗，絕緣子的污閃放電特性與結(jié)構(gòu)造型及自然積污量有關(guān)。爬電距離有效利用系數(shù)應(yīng)反映放電發(fā)展時爬電距離長度利用的有效性，又能反映絕緣子在運行條件下的積污性能。因此，在相同條件下和在相同的積污時間內(nèi)，爬電距離有效利用系數(shù)應(yīng)由被試絕緣子與基準(zhǔn)絕緣子的污閃電壓梯度相比較來確定，在絕緣子選型時應(yīng)充分考慮。

參考文獻(xiàn)：

［1］龔堅剛.長棒型絕緣子在超高壓輸電線路中的應(yīng)用前景［J］.浙江電力，2000，(5).