[科普中国]-低压绝缘子

低压绝缘子产品用于低压和超低压交、直流输电线路中绝缘和悬挂导线用。早年间低压绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。

简介产品由铁帽、钢化玻璃件（瓷件或硅橡胶）和钢脚组成，并用水泥胶合剂胶合为一体。此产品全部采用国际最先进的圆柱头型结构，其特点是头部尺寸小。重量轻，强度高和爬电距离大。可节约金属材料和降低线路造价。为满足带电作业的需要，在帽沿上采用国内传统的结构形状。1

特点1）零值自破、便于检测

玻璃绝缘子具有零值自破的特点。只要在地面或在直升机上观测即可，无需登杆逐片检测，降低了工人的劳动强度。引进生产线的产品，年运行自破率为0.02—0.04%，可以节约线路的维护费用。

2）耐电弧和耐振动性能好

在运行中玻璃绝缘子遭受雷电烧伤的新表面仍是光滑的玻璃体，并有钢化内应力保护层，因此，它仍保持了足够的绝缘件能和机械强度。在500kv线路上多次发生导线履冰引起舞动的灾害，受导线舞动后的玻璃绝缘子经测试，机电性能没有衰减。

3）自洁性能好和不易老化

据电力部门普遍反映玻璃绝缘子不易积污和易于清扫，南方线路运行的玻璃绝缘子雨后冲洗得较干净。对典型地区线路上的玻璃绝缘子定期取样测定运行后的机电性能，从积累上千个数据表明运行35年后的玻璃绝缘子的机电性能与出厂时的基本一致，未出现老化现象。

4）主容量大，成串电压分布均匀。

玻璃的介电常数7-8，使钢化玻璃绝缘子具有较大的主电容和成串的电压分布均匀，有利于降低导线侧和接地侧附近绝缘子所承受的电压，从而达到减少无线电干扰、降低电晕损耗和延长玻璃绝缘子的寿命的目的，运行实践证明了这一点。1

绝缘子故障的原因绝缘子的故障有闪络和击穿2种。闪络发生在绝缘子表面，可见到烧伤痕迹，通常并不完全失去绝缘性能；击穿发生在绝缘子的内部，通过铁帽与铁脚间瓷体放电，外表可能不见痕迹，但已失去绝缘性能，也可能因产生电弧使绝缘子完全损坏。研究表明10kV架空配电线路由雷击引起线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压，而是感应雷过电压。配电线路遭受直击雷过电压的概率很小，约占雷害事故的20%，感应雷过电压导致的故障比例约为80%。

线路三相感应过电压基本相同，感应雷电波向杆塔两侧迅速传播，到达绝缘子附近的绝缘薄弱处，向线路横担放电从而造成雷击闪络。当感应过电压引起两相或三相同时闪络时，就有可能在雷击闪络通道上建弧形成工频续流，产生数千安的工频短路电弧。如果工频续流持续时间较长，就有可能线路短路跳闸或导致瓷瓶爆炸及断线，发生安全事故。当闪络时间较短，线路跳闸时，在绝缘子表面可能留下烧伤痕迹，增加了泄漏电流。从以上分析可见，要减少线路跳闸，必须通过在线路上加装保护装置得以实现：减少线路受雷击次数；线路受雷击后在雷电波击穿绝缘前放电，放电后迅速恢复绝缘。1

绝缘子防护方案目前线路的防雷主要是安装氧化锌避雷器，但氧化锌避雷器的应用也存在以下问题：

（1）氧化锌避雷器遭雷击击穿或损坏后，损伤口小不易巡视发现。

（2）氧化锌避雷器需3~5年做1次试验，试验工作量太大。

（3）氧化锌避雷器需接地，施工和维护的成本都很高。

（4）相对于绝缘子而言成本高，不利于大量使用。

针对以上问题，进行绝缘子防雷装置的开发。经过分析，认为采用空气间隙结构简单、价格低廉，比较适合作为线路绝缘子的保护。这种空气间隙利用工频电弧在自身电动力和热气流的作用下易于向上运动的特性，使电弧伸长，从而达到使电弧熄灭。因此，设计了由引弧线夹、正极棒、负极板组成的绝缘子防雷保护装置，同时采用了可以更换的结构，使引弧线夹和正极棒分开，采用螺栓组合。

如果电弧燃烧使正极棒损坏，即可更换正极棒，不必整套更换，降低了成本。1

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学