一种故障指示绝缘子的研究与运用潘祖华

一种故障指示绝缘子的研究与运用潘祖华

潘祖华1余万荣2郭建平3罗磊4张开勇5

（1安顺供电局贵州安顺561000；2345安顺供电局黄果树分局贵州安顺561000）

摘要：随着电力工业的迅速发展，输电线路覆盖面不断扩大，因雷击、大雾、污秽而引起的输电线路跳闸事故日益增多，工频接地故障成为输电线路经常发生的主要事故类型之一，给社会带来巨大的经济损失。在线路发生工频接地故障后必须及时找出故障点并予以清除，传统方法是人工寻找，通过巡线人员沿输电线路的杆塔逐级查找，工作耗费大量的人力物力，效率极低，并可能因不能及时发现故障杆塔而酿成大规模的停电事故。目前虽然有一些相应的报警设备，但其使用效果都不够理想，例如利用彩带提醒检修人员，白天使用效果较好，夜间效果较差，夜间检修时，利用手电筒等光源，需在合适的角度才能观察到彩带的存在，电力系统相关部门急需稳定可靠的智能型仪器设备来解决这一难题。

关键词：电力输配电线路防雷击、线路雷击后故障点的快速排查与修复

一、主要研究内容

本课题研究的目的在于,工频接地故障发生时，提供一种故障指示绝缘子，以解决现有绝缘子发生故障后不易及时发现，易酿成大规模停电事故，以及现有绝缘子固定效果较差等的问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种故障指示绝缘子，包括绝缘子本体，绝缘子本体的下端设置有磁感应绝缘子闪络故障指示器，磁感应绝缘子闪络故障指示器中报警重锤的表面喷涂有反光涂层或粘贴有反光膜，反光结构更容易被检修人员发现，且在夜间使用效果更好，磁感应绝缘子闪络故障指示器所述结构，报警重锤即对指示器原有报警重锤进一步改进。

前述绝缘子中，报警重锤为球形结构，保证各个方向都能很好地反光，容易被检修人员发现。该绝缘子本体的上端设置有连接部，连接部下端的中部与绝缘子本体的上端固定连接或一体式结构，连接部下端的相对两侧均沿横向开设有卡位槽，连接部的上端面为平面，且连接部上端的中部沿横向开设有限位槽，连接部的上端设置有固定部，固定部与连接部的上端相贴合，固定部与连接部螺钉连接，固定部上对应连接部的限位槽处也开设有与该限位槽相匹配的固定限位槽，固定部的下端设置有卡块，且固定部下端的卡块分别卡设于连接部下端相对两侧的卡位槽内。

与现有技术相比，本技术能够在发生闪络故障时使报警重锤由磁感应绝缘子闪络故障指示器内滑出，通过其表面反光使检修人员快速发现故障点，尤其适用于夜间利用手电筒等进行检修时；同时，本技术绝缘子上端连接结构更为稳固，使用更为方便，固定效果更好。

结构图例说明

绝缘子本体1的上端设置有连接部2，连接部2下端的中部与绝缘子本体1的上端固定连接或一体式结构，连接部2下端的相对两侧均沿横向开设有卡位槽21，连接部2的上端面为平面，且连接部2上端的中部沿横向开设有限位槽22，连接部2的上端设置有固定部3，固定部3与连接部2的上端相贴合，固定部3与连接部2螺钉连接，固定部3上对应连接部2的限位槽22处也开设有与该限位槽22相匹配的固定限位槽31，固定部3的下端设置有卡块32，且固定部3下端的卡块32分别卡设于连接部2下端相对两侧的卡位槽21内。

该绝缘子是一种防止雷击过电压引起绝缘子闪络或击穿进而在集中的工频电弧下烧断绝缘导线并能有效减少系统跳闸的创新型产品，它不仅提高了电力系统安全运行水平，大幅减少了施工作业人员的劳动强度，同时节约作业面的有限空间，以及自恢复设计，实现真正意义上的免维护运行。

当绝缘子本体遭受雷击发生故障后，绝缘子故障指示器开始动作，反光指示带飘出，便于巡线人员查找故障点，大幅减少了巡线时间和工作强度，为及时恢复正常供电赢得宝贵时间。

绝缘子的内置间隙和绝缘导线线芯、绝缘层、金具之间形成的外间隙构成串联间隙，当雷击过电压作用于绝缘子时，只要其幅值大于串联间隙的放电电压。该串联间隙瞬间动作，将过电压能量通过电阻片泄入大地，从而有效切断工频续流，避免了因雷击过电压引起绝缘子闪络或击穿进而在集中的工频电弧下烧断绝缘导线的情况，由于电阻片具有优异的非线性和大通流能力，雷电流通过电阻片时的残压确保了架空线路的正常供电，不会出现像防雷金具等产品在间隙动作后引起的失压或瞬间短路的情况，从而有效减少系统跳闸，保障了供电稳定性和可靠性。

二、技术方案的实施

根据以上现状和问题，我分局创新工作室经过分析思考和搜集查询，确定了如下解决问题的方案：在已经投入运行的输配电线路、雷击事故高发点，对重点路段进行防雷带故障绝缘子的安装升级改造；同时对新建设的10KV路段使用新研制的一种故障指示绝缘子，全面评估一种故障指示绝缘子在不同的天气状况下、不同路段、不同线路电压等级条件下，在雷击发生后，是否有利于事故点的快速查找、保护线路方面的各项性能。计划率先在我局线路上实施一种防雷绝缘子安装工程，为全局乃至省网的输配电线路防雷击找到切实可行的技术方案。

目前在国内尚无典型案例借鉴的条件下，自行研制具备有效解决线路防雷击和快速排出雷击故障得以实现：实施安装种防雷绝缘子后，既保证了输配电线路的安全，又保证了供电的可靠性和连续性；大大减轻检修、抢修人员的负担；消除了输配电线路因雷击所存在的安全隐患，提升企业形象；良好的防雷击性能；该带防雷指示绝缘子形成有效防雷保护，提高人员施工检修效率；带指示防雷绝缘子成本投入较低，却可以很大层度提高供电可靠性。作为大型国有企业，在生产创新中要积极尝试使用新技术、新思路以提升企业形象和企业美誉度，也是企业良好的精神财富的必然要求。

三、结束语

一种带指示的防雷绝缘子项目创新的立足点：紧紧围绕南网公司输配电线路设施多处于荒郊野外、崇山峻岭，由于线路沿线道路设施条件差，一种带指示的防雷绝缘子在雷击事故后由于带有明显的指示标志，为巡线检修及快速找到故障点提供了一种新的思路和解决办法，是当下快速发展，积极向创新型企业迈进的南网一个明显的需求点。因安装简便易操作，该项目可在各地城市配网均适合推广。

2017年7月，经贵州省质量技术监督局等相关权威单位专家的审评检测，对一种故障指示绝缘子最终形成以下结论：

1、本产品将绝缘子、间隙组、防雷器及指示器合四为一，从而避免了重复施工，有效减轻了施工作业人员的劳动强度，提高了工作效率。

2、本产品通过内部间隙放电更为稳定，由上、下金具、间隙组、电阻片、环氧筒组合而成。雷电作用的时候通过间隙放电，雷电不作用的时候通过间隙隔离线路电压，避免电阻片老化。

3、当绝缘子本体发生故障后，故障指示器开始动作，指示器飘出标示带，含有反光材料，便于巡线查找到故障点，大幅降低了巡线工的巡视时间和工作强度，为及时恢复正常供电赢得了宝贵时间。

4、本产品的保护水平和动作稳定性不受人为影响。

5、电阻片及间隙套入环氧引拔棒中，具有良好的抗弯作用，其机械负荷能力与普通绝缘子能力相同，产品安装不需要穿刺、不需要拨线，和普通绝缘子安装一样，对绝缘导线没有任何伤害，便于安装。

6、安装建议：为了便于巡线观察，安装指示器绝缘子时，请将指示器平面调整到向外与导线平行的方向，如果双横担安装时，请将指示器平面分别向外、半圆面相对安装。

参考文献

[1]莫汉培配电线路全线路速切继电保护技术探讨，华中电力，2013年12期

[2]包新，一种故障指示绝缘子[P]，中国：ZL201720785215.8，2017年7月1日

个人简介

1潘祖华，男，贵州，1981.08，大学本科，工程师，长期从事配电管理，就职于安顺供电局

2余万荣，男，贵州，1965.4，大学本科，毕业于合肥工业大学，高级技师，长期从事配电运维管理工作，就职于安顺供电局黄果树分局。

3郭建平，男，贵州，1968.9，毕业于贵州工学院，工程师，长期从事配电管理工作。

4罗磊，男，贵州，毕业于南方职大专科，技师

5张开勇，男，贵州，毕业于贵州电力学校，助理工程师