500kV 线路覆冰段地线合成绝缘子断裂原因分析及对策

苗红璞 中国南方电网超高压输电公司梧州局广西 543002

【文章摘要】

500kV 桂山甲乙线地线在覆冰期覆冰后，发现地线合成绝缘子部分出现了芯棒断裂，本文重点分析了地线合成绝缘子出现断裂的原因，发现了由于线路覆冰段杆塔所在的地形、地线覆冰不平衡等原因，造成地线合成绝缘子发现断裂的现象。同时也对该类地线金具串进行了改造，保证了覆冰期线路的安全可靠运行。

【关键词】

覆冰；地线；合成绝缘子；断裂

0 概述

2012 年为了增强桂山双线的抗冰能力，使桂山双线地线（光缆）出现覆冰的情况下能够实施融冰工作，于2012 年11-12 月，对桂山甲乙线全段地线（光缆）进行了融冰改造工作（其中甲线380 基；乙线378 基），把地线（光缆）均改造成单联双串合成绝缘子。在2013 年1 月份冷空气来临时桂山双线进行了多次融冰，其中包括地线及光缆，保证了桂山双线的在覆冰期的安全稳定运行。在2013 年1 月7 日凌晨融冰后，1 月8 日我局安排运维人员对桂山双线进行融冰后特巡，在特巡过程发现桂山甲线468#、109# 塔左侧架空地线大号侧合成绝缘子各有一支发生断裂。1 月9-10 日立即加派特巡人员对桂山双线进行全段特巡，陆续发现桂山双线共有13 基塔16 支地线合成绝缘子发生断裂。

1 断裂原因分析

1.1 断裂绝缘子的共同点

（1）全部地线断裂合成绝缘子都位于直线塔上（如图1）；

图1、断裂绝缘子杆塔示意图

（2）全部地线断裂合成绝缘子都是断裂双串中的其中一串，并未发生地线坠落情况。

（3）经统计断裂绝缘子所在的杆塔高程均在750 米以上，多数杆塔超过1000 米，且该杆塔与相邻杆塔档距较大，最小也在700 米以上。

（4）断裂绝缘子断裂位置均在绝缘子上端部靠近芯棒与端部金具连接处。

（5）经运行人员巡视发现在线路覆冰的情况下，地线断裂绝缘子的这几基塔地线线夹都出现不同程度的偏移，地线覆冰脱落后恢复正常（如图5）。

1.2 外观检查

如图2 所示，断裂绝缘子伞裙无破损，由于是新改造更换的绝缘子，外部干净，伞裙较软。断裂处在上端部靠近芯棒与端部金具连接处。芯棒护套约10mm 厚， 芯棒呈不规则拉丝断裂状。断裂表面不整齐，其他部分未发现有裂纹。

1.3 断裂原因分析

（1）由于断裂绝缘子都是在直线塔， 都是双串中的其中一串出现断裂，而另一串则完好，并且没有发现裂纹。由于桂山双线全段新装的合成绝缘子都是同厂家，同一批次，可以初步断定合成绝缘子断裂非机械性能不好而造成的。

（2）通过对断裂绝缘子外观检查，外观完好，干净，并且是新装绝缘子，可以排除是绝缘子表面劣化造成的绝缘子性能下降引起断裂的可能。

（3）出现断裂绝缘子杆塔基本上都是在高山上，并且是在覆冰过后特巡时发现断裂绝缘子，可以初步判定地线合成绝缘子断裂和地线覆冰有关。经运行人员巡视发现在线路覆冰的情况下，断裂绝缘子的这几基塔地线线夹都出现不同程度的偏移，地线覆冰脱落后恢复正常。

（4）经统计分析，地线断裂绝缘子所在的大部分杆塔高程大，相邻杆塔高差、档距相差较大。高海拔区段易覆冰，高差、档距相差较大易导致相邻档距地线覆冰厚度不均匀，地线所承受的重力偏差较大，致使地线滑移，地线绝缘子发生倾斜。

因此可以判断地线合成绝缘子断裂的原因为在地线覆冰情况下，由于各档距地线覆冰厚度不一致，致使地线滑移，地线绝缘子发生倾斜。当绝缘子串倾斜到一定角度后致使其中一只绝缘子与联板相碰撞挤压，受到横向剪切力。当绝缘子顺线路倾斜时，前串绝缘子与联板连接处有一定的空间裕度可以向前大角度活动，并不会与联板发生挤压。当绝缘子顺线路倾斜时，后串绝缘子倾斜到一定角度后端部金具与联板接触挤压，进而绝缘子产生一个剪切力，致使发生断裂。（如图3、4）

图3、正常情况下

图5、发生倾斜后

2 整改措施

（1）在发现绝缘子串断裂后，随即安排人员对带电绝缘子进行了带电更换，避免了由于单串绝缘子断裂而引起地线坠落的事件。

（2）地线绝缘子串发生断裂的原因主要是由于覆冰后绝缘子串两侧地线受力不平衡，致使绝缘子串发生倾斜，当绝缘子串发生倾斜时绝缘子串端部金具空间裕度不够与联板发生挤压而造成。经研究分析，可通过在联板与绝缘子间增加2 个ZS-7 挂板可保证绝缘子不与联板碰撞。

图2、断裂绝缘子026

实验研究

Experimental Research

电子制作

图6、绝缘子串增加2 个ZS-7 挂板后图示

（3）综合考虑杆塔档距、高差对地线绝缘子串偏移的影响，进而确定了需要进行增加金具改造的范围。于2013 年1 月17-20 日对桂山甲乙线共59 基地线绝缘子串增加了ZS-7 挂板。

3 结语

综上所述，经过对覆冰区段地线合成绝缘子增加ZS-7 挂板后可保证绝缘子不与联板碰撞。经过一年多的运行至今未发现增加挂板后发现地线合成绝缘子断裂的情况发生。

【参考文献】

包建强，余长水，周立波等。进口500kV 复合绝缘子断裂的原因分析[J]. 绝缘材料，2009,42(5) ：71- 76.