特高压交流输电线路的绝缘子如何选型？

首先，绝缘子串应具有一定的均压性能。

特高压线路绝缘子串的长度是超高压的两倍左右。此时，绝缘子串上的电压分布很不均匀，压降主要集中在绝缘子串两端，使得整个绝缘子串利用率大大降低。因此在选型时，应充分考虑绝缘子的均压设计。

玻璃绝缘子的介电常数比瓷绝缘子略大，使得玻璃绝缘子主电容比瓷绝缘子大，当绝缘子成串使用时，每片绝缘子受对地和对导线的旁路杂散电容的影响相对较小，故整串的电压分布也较瓷绝缘子更为均匀。这对减小无线电干扰、降低电晕损耗以及延长绝缘子的使用寿命有利，且可以提高玻璃绝缘子串的闪络电压。国网电科院分别测量了配置相同形式均压环的瓷绝缘子串与玻璃绝缘子串的电压分布，结果表明，玻璃绝缘子串的整体电压分布趋势与瓷绝缘子相似，但导线侧几片玻璃绝缘子承受的电压比瓷绝缘子低8%左右。

复合绝缘子在工频电压作用下表面场强和电压分布极不均匀，芯棒和金具连接处场强最高达6.5kV/cm，而导线侧第一个伞裙上的分布电压一般都远高于整串绝缘子平均分布电压，在长期工作电压的作用下该片绝缘伞裙有可能提前老化，从而失去绝缘能力并最终导致整个绝缘子报废。实际中，可以通过加装均压环来改善复合绝缘子端部场强集中的问题。另外，也可采用复合绝缘子与数片玻璃绝缘子的混合串联形式来解决该问题，即在复合绝缘子的头部再串入数片玻璃绝缘子，由靠近线路侧的玻璃绝缘子来承受最高分布电压，从而避免复合绝缘子在强电场下发生提前老化。

其次，绝缘子应具有一定的耐电弧能力。

绝缘子发生闪络时，有温度极高的电弧流过，表面会留下烧灼痕迹，绝缘子的绝缘性能会遭到破坏。不同的绝缘子耐电弧能力不同。试验结果表明：玻璃绝缘子的耐电弧烧伤能力明显优于瓷绝缘子；玻璃绝缘子在遭受雷电电弧烧灼后，表面剥落一层玻璃，新表面仍是光滑的玻璃体，绝缘强度不会下降，仍可长期运行；但瓷绝缘子在经电弧烧灼后，表面釉层剥落，露出的瓷体容易积污，导致绝缘性能下降，所以遭雷击烧伤的瓷绝缘子必须更换；复合绝缘子在雷击后一般只留下白色电弧痕迹，不影响其使用，也不需要更换，但必须注意两端金具的烧蚀情况。

再次，闪络后绝缘子不会发生掉串。

玻璃绝缘子发生自破后，在遭受雷击时，其电弧的引流通道将铁帽边缘和钢脚杆径直接连通，不可能绕道铁帽内部形成通道，不会在铁帽内部聚集大量热量导致铁帽爆炸，所以玻璃绝缘子即使是零值自破后，遭遇雷击闪络仍不会造成掉串事故。

盘形悬式瓷绝缘子属可击穿型绝缘子。随着运行时间的增长，会出现劣化现象，变成低值或零值绝缘子。当含有低值绝缘子片的绝缘子串上发生雷击或污秽闪络时，系统的接地短路造成的工频续流通过低值绝缘子片头部。使气体急剧膨胀，铁帽爆炸，导致绝缘子断串，甚至导线落地。国内已多次出现瓷绝缘子掉串重大事故。

复合绝缘子的掉串通常是由芯棒断裂引起的。造成芯棒断裂的主要原因是绝缘子高压端部密封不良，芯棒受到酸性物质的腐蚀，易发生断裂的位置在绝缘子导线端的金具连接处附近。早期生产的复合绝缘子，在芯棒与端部的附件、芯棒与伞裙之间很容易出现密封胶开缝的情况。在高电场下，绝缘子长期工作在电晕放电状况，在潮湿的大气中放电产生的酸性液体侵入芯棒玻璃纤维后造成芯棒发生酸蚀，最终导致复合绝缘子发生断裂。但是近几年，复合绝缘子生产厂家普遍采用了整体注射成型工艺、压接式连接新工艺使得绝缘子密封性能提高。同时，采用耐酸的芯棒也在一定程度上降低了复合绝缘子的掉串事故发生概率。

选型建议

综上分析，三伞型和双伞瓷绝缘子具有较好的耐污闪性能，已在我国实际工程中得到大量应用；玻璃绝缘子有着优秀的机械和电气性能：强度高、耐电弧且电压分布更均匀，但耐污型的双伞和三伞型玻璃绝缘子还处于研究中，实际运行的非常少，目前普通型玻璃绝缘子耐污闪能力还不如三伞型和双伞瓷绝缘子；复合绝缘子质量轻，憎水性好，耐污闪性能和高海拔绝缘性能极佳，同时还具有优越的抗机械冲击能力，可缩短输电线路的重建工期，并可降低工程造价。

对于特高压交流绝缘子串形、型式的选择，有如下建议:

1.对于轻度污秽区，悬垂串一般采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子，V形串一般采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子，耐张串一般采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子。

2.对于中度及以上污秽区，悬垂串一般采用合成绝缘子，V形串一般也采用合成绝缘子，而耐张串则宜采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子。

3.对于重冰区，复合绝缘子覆冰后，会失去憎水性，且复合绝缘子伞裙较小，相邻两伞裙易被冰凌桥接，绝缘性能下降严重，故在重冰区更倾向于采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子。此时，悬垂串一般采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子，V形串一般采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子，耐张串一般采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子。

4.对于高海拔地区，悬垂串一般采用合成绝缘子，V形串一般也采用合成绝缘子，而耐张串则采用双伞型瓷绝缘子或普通型玻璃绝缘子。

5.由于三伞型瓷绝缘子结构较复杂，成本较高，目前在实际工程中的应用没有双伞型瓷绝缘子广泛。

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