35kV 绝缘子典型故障图谱与根源诊断:污秽、老化、外力破坏
一、 污秽故障:绝缘能力的“瞬时崩溃”
污秽故障是35kV系统最常见且危害极大的故障类型,其本质是绝缘子表面绝缘能力的迅速丧失。
故障图谱与过程分析
污秽故障的发展是一个典型的渐进过程,其从积污到最终闪络的完整路径如下所示:

对应现场现象与试验数据:
外观图谱:
闪络路径:瓷绝缘子表面留下黑色树枝状或带状的碳化灼烧痕迹,通常贯穿两极。
钢脚、钢帽腐蚀:复合绝缘子高压端金具附近有严重的电蚀损,硅橡胶粉化、发白、甚至碳化。
试验数据:
绝缘电阻:用摇表测量,阻值可能低于300MΩ(警示值),严重时接近零。
红外测温:在潮湿天气下,可检测到绝缘子表面温度分布不均,局部有过热亮点(泄漏电流集中处)。
根源诊断与防治策略
诊断要点:故障多发生在凌晨、雾天、毛毛雨等潮湿天气;故障点位于工业区、沿海、农田等污源附近。
防治策略:
1. 精准选型:根据污秽等级(如d级/Ⅳ级)选择足够爬电距离的绝缘子,或直接选用防污型绝缘子(如大小伞、草帽型)。
2. 主动维护:在污秽季节前进行带电或停电清扫;在绝缘子表面喷涂防污闪涂料(RTV),利用其优异的憎水性防止形成连续水膜。
3. 状态监测:安装泄漏电流在线监测装置,实时掌握绝缘子运行状态,实现预警。
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二、 老化故障:性能的“缓慢衰退”
老化是材料在电、热、机械、环境应力长期作用下性能的不可逆劣化。
故障图谱与过程分析
外观图谱:
瓷绝缘子:
釉面劣化:釉面失去光泽,出现龟裂纹,严重时瓷件吸潮,内部受潮。
水泥胶合剂老化:金具与瓷件之间的水泥胶装层开裂、酥松、脱落,导致机电性能严重下降。
复合绝缘子:
憎水性丧失:伞裙护套变硬、变脆、粉化、开裂,接触角变小,失去憎水性。
电蚀损:在高压端,伞裙被电弧严重烧蚀,出现坑洼、穿孔,甚至露出芯棒。
芯棒脆断:若密封失效,潮气侵入,芯棒在酸和应力作用下发生“脆性断裂”,断面整齐。
根源诊断与防治策略
诊断要点:
红外测温:老化的复合绝缘子因泄漏电流增大,可能出现整体或局部温升。
憎水性检测:采用喷水分级法(HC法),若等级持续下降至HC4级以上,表明老化严重。
超声探伤:可检测瓷绝缘子内部的裂纹和复合绝缘子芯棒的缺陷。
防治策略:
1. 定期抽检:建立绝缘子寿命周期档案,定期进行外观检查、憎水性测试和机械负荷试验。
2. 及时更换:对达到设计寿命(复合绝缘子一般25-30年)或性能严重劣化的绝缘子进行预防性更换。
3. 质量把控:采购时选择质量可靠、密封性能经过验证的产品。
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三、 外力破坏故障:机械结构的“突发失效”
故障图谱与过程分析
外观图谱:
枪击、撞击:绝缘子局部有孔洞、碎裂,复合绝缘子伞裙撕裂,芯棒暴露或断裂。
鸟害:鸟粪形成局部闪络通道,留下线状灼痕;大型鸟类在横担上排便可能造成闪络。
施工破坏:导线或金具上挂有异物(如塑料膜、风筝线),或在绝缘子本体上留下机械刮蹭痕迹。
冰灾:在覆冰严重地区,过厚的覆冰或不同期脱冰产生的巨大不平衡张力,可能导致绝缘子串扭转、撞击甚至拉断。
根源诊断与防治策略
诊断要点:故障发生突然,多与特定事件(如大风、施工、狩猎)相关联,故障点位置和形态具有明显的机械损伤特征。
防治策略:
1. 物理防护:安装防鸟刺、驱鸟器;在绝缘子附近加装防撞标识;对重要线路通道进行监控和巡视。
2. 加强设计:在多发区,可选用耐张杆塔代替直线杆塔,或采用V型串,提高机械稳定性。
3. 宣传与执法:加强电力设施保护宣传,与执法部门联动,打击破坏电力设施的行为。
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总结:诊断流程与运维建议
当发现35kV绝缘子故障时,可遵循以下流程进行初步诊断:
1. 一看外观:检查是否有明显的闪络痕迹、裂纹、电蚀损、异物等。
2. 二问环境:故障发生时及前期的天气如何?是否有施工、狩猎等活动?
3. 三测数据:测量绝缘电阻、进行红外测温,必要时开展憎水性或超声检测。
4. 四定根源:综合以上信息,判断是污秽、老化、外力还是复合型故障。
最终建议:绝缘子的可靠性是电网安全的第一道防线。建立 “定期巡检 + 状态监测 + 精准维护” 的综合运维体系,是实现故障早发现、早预警、早处理,防患于未然的根本之道。
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