电网线路绝缘子选型及外绝缘优化配置的研究解析

电网线路绝缘子选型及外绝缘优化配置的研究解析

阳学柳

云南电网有限责任公司普洱镇沅供电局 普洱 镇沅 666599

摘要：本文对电网线路绝缘子选型及外绝缘优化配置进行研究与分析，先结合实际情况，研究绝缘子选型，再对外绝缘的优化配置进行阐述，旨在为相关人员提供参考，积极推动电网的运行质量，降低安全隐患，实现电力系统的功能性和可靠性提升。

关键词：电网线路；绝缘子；选型；外绝缘；优化配置

电网线路在实际运行中，为保证电网线路的运行质量，需要结合实际情况，对电网线路绝缘子进行选型，确保绝缘水平，另外，还要对外绝缘进行优化配置，从而全面推动电网线路的运行质量，降低因绝缘问题带来的安全隐患，提高线路的安全性与可靠性，

1.工程案例

为详细分析电网线路绝缘子选型及外绝缘优化配置，本文结合某一电网线路为例，展开简单分析，具体如下。

该电网线路为220kv的输电线路，全长23km双塔，双回路架设，区域临近沙漠，最大风速30m/s，覆冰5mm，最高气温40℃。最低温度为－16℃，工程沿线的地形比例为，山地占30%，平地占20%，泥沼20%。为确保工程的顺利完成，还需要对工程地质比例进行确认，其中，本工程中，普通土占25%，水坑占25，松砂石占30%，岩石占20%，为确保工程的顺利完成，需要对施工中的各项参数进行控制，其中，本工程在绝缘子选择时，选用了玻璃绝缘子，另外，导线选择2×LGJ-400/35钢芯铝绞线，而地线2根，则选择JLB40铝包钢绞线。本工程就按照这一施工工序进行施工，保证了工程的顺利进行，另外，本工程在实际施工中，为保证施工的顺利进行，对绝缘子进行选择，综合从温度、气候等多方因素，去考虑，保证了线路的可靠性。满足实际使用需求。

2.线路绝缘子的选择

为确保绝缘子的选择可靠，需要结合相关规范及相应的设计需求，选择绝缘子材料，从而保证绝缘子的能够满足线路施工的基本需求。

2.1绝缘子种类及优缺点

绝缘子可以根据材料进行划分，大致可分为电瓷、玻璃、复合元绝缘子等。这些绝缘材料都具有各自的优缺点，现本文对国家电网之前在某一时间段的绝缘子串使用数量进行阐述，详细内容如下。

表1：国家电网某一时间段的绝缘子串使用量

结合上表，可以发现，复合绝缘子的使用量是最高的其次是瓷绝缘子，最后是玻璃绝缘子，每个不同的绝缘子都有自身本身的优点和缺点，现对这些优缺点进行详细地分析，具体内容如下。

玻璃绝缘子的优缺点：

（1）玻璃绝缘子在实际的应用中，具有零值绝缘子自爆的优点，同时，其他优点与电瓷绝缘子相同。

（2）玻璃绝缘子的缺点主要体现在地外力冲击破碎问题，同时，绝缘子本身的耐污闪性能相对较差。

电瓷绝缘子的优缺点

（1）优点：电磁绝缘子在实际的应用中，具有长时间使用的经验，而且具有较为全面的质量保证体系。

（2）缺点主要体现在零值绝缘子问题、支柱绝缘子的断裂问题，同时，绝缘子本身的耐污闪性能相对较差。

复合绝缘子的优缺点

（1）优点：与上述2种绝缘子相比，复合绝缘子的优点相对较多，其中，主要有复合绝缘子本身的重量相对较轻，所以在实际的运输中，耗费的人力物力相对较低，而且还便于安装作业，并且，复合绝缘子还具有较好耐污闪性能，所以，在实际的使用中，复合绝缘子所消耗的维护费用和维护时间就相对较少。

（2）复合绝缘子也不是完美的绝缘子，在实际的应用中，复合绝缘子有绝缘距离相对较小，绝缘老化问题严重，甚至还有电弧烧损问题，还有脆断的问题，这些问题的综合影响，也限制了复合绝缘子的应用。

2.2绝缘子选型

为了满足工程的基本需求，需要预先对绝缘子进行选择，从而保证线路施工的顺利完成。但是，线路施工中，因为环境具有差异，所以材料选择，就需要结合施工现场的基本环境，从而保证绝缘子的选择合理，满足实际需求。而且，绝缘子本身也存在差异，不同绝缘子之间，它们的电气性能、机械性能都存在明显差异，而且绝缘子性能不同，它们的价格也不相同。除此之外，绝缘子的生产厂家不同，绝缘子的性能也存在差异，本工程在实际绝缘子选择时，做足了准备工作，包括预先对施工现场环境的勘查，了解到区域的地理情况，气象条件、污秽等级等内容，并根据这些信息，完成绝缘子的形状选择，之后，再对绝缘子的价格，进行综合比对，最终完成了选择。

电瓷绝缘子的价格相对便宜，服务年限相对较长，而且，伞型也相对丰富，能适应各种气候地理环境，同时，污秽不严重且资金有限的情况下，电瓷绝缘子是最佳的选择。在35kv~2200Kv的线路上，可放心选择电瓷绝缘子。而玻璃绝缘子具有较好的机械强度，可用于环境相对整洁，且需要抵抗外力的侵蚀的环境，例如，在沙尘地或覆冰地区，同时，断串概率会相对较小，大多是选择在多雷的山区，能保证绝缘子的功能发挥，降低安全隐患。而复合绝缘子，是一种具有较好污闪性能的绝缘子，是前两种不具备的。复合绝缘子适用于污秽等级相对较高的区域，实际的应用中，可以广泛地应用到株洲、郴州等地，因为这些区域的污秽等级相对较高，所以选择复合绝缘子，但是，结合实际，发现，复合绝缘子不适用于林区选择。

经过对上述三种绝缘子的基本分析，本工程作出了相应选择。因为本工程的污秽等级相对不高，而且临近沙漠，所以综合选择，选择具有较高机械强度的玻璃绝缘子，沙漠地区的绝缘子会受到较强的侵蚀，而玻璃绝缘子则有较强的耐侵蚀能力，所以本工程就预先确定了初步的选取目标为玻璃绝缘子。

2.3选取方法及优化配置

为确保选择的合理性和可靠，需要经过相应的计算，从而保证选择合理。

    （1）

上述公式是计算绝缘子片数的公式，可确认工程中，需要选择多少绝缘子的片数，从而便于工程的成本核算。公式中，m描述绝缘子片数，λ则用于描述爬电比距，而则用于描述系统的最高运行电压，根据这一电压值，能确保工程的顺利完成。

另外，选择中，还要根据绝缘子本身的耐雷水平进行优化配置，如下图1所示，不同放电时间条件下悬式绝缘子串的雷电冲击闪络电压和片数的联系。

图1：不同放电时间条件下悬式绝缘子串的雷电冲击闪络电压和片数的联系

根据绝缘子的在雷击状态下的基本情况，可以完成对绝缘子耐雷水平的简单分析，从而实现对绝缘子的优化配置，保证工程的施工质量，确保后续在实际的服务中，不会出现因为绝缘子选择问题导致的安全隐患和故障。本工程在优化配置中，选择了 V 型绝缘子串，可有效提高绝缘子的冰闪电压。

2.4应用效果分析

由于本工程在设计的施工中，结合地形地理条件，气候条件等因素，择了玻璃绝缘体，从而完成了施工，在后续的使用中，未发现玻璃绝缘体出现任何问题，始终保持着良好的运行状态，从而提高了电网运行的安全系数，降低绝缘安全隐患。

3.结束语

本文对电网线路绝缘子选型及外绝缘优化配置展开研究，简单分析绝缘子的选择，再对绝缘子的优化配置进行简单分析，旨在提高绝缘子的应用质量，保证线路安全，满足电网的基本需求。

参考文献：

[1] 康钧， 王生富， 杨小库，等. 高海拔地区330kV输电线路复合绝缘子加装瓷/瓷复合绝缘子方式研究[J]. 高压电器， 2019, v.55;No.359(02):124-131.

[2] 范帅、王博文、谢宇廷等. 高海拔，污秽，覆冰气候地区下高压输电线路绝缘子的选择研究[J]. 电磁避雷器， 2020, No.298(06):170-176.