劣質絕緣子檢測方法從絕緣子的劣化特征、劣化原因的分析中可知，劣化絕緣子在電氣性能、局部放電、溫度分布等多個方面與良好絕緣子相比，存在著差異。依據這些特征和差異，研制了相應的儀器或裝置，研究了不同的測量方法。從現行的檢測方式來看，有帶電檢測和停電檢測；有接觸式檢測和非接觸式檢測。從測量方法的依據來分，大致有如下幾個方面：1．絕緣電阻測定法良好絕緣子的絕緣電阻一般在數千兆歐以上，劣質絕緣子，其表現為絕緣電阻降低、甚至為零。該方法可停電、也可帶電測量，屬接觸式。測量時，空氣相對濕度不能太大，否則，易誤判。另外，輸電線路的大量檢測不易進行。2．分布電壓測定法劣質絕緣子的特征是絕緣降低，分擔電壓低，甚至為零。利用這一特征和良好絕緣子串的標準電壓分布相比較，可以檢測出劣質絕緣子。該方法需帶電測量,35?220kV輸電線路上常用的工具有短路叉、電阻分壓桿、電容分壓桿和火花間隙操作桿等，均屬接觸式測量。該方法同測量絕緣電阻一樣，需在良好的天氣下進行。3．交流耐壓法交流耐壓法，也是利用劣質絕緣子的絕緣特性下降，耐受電壓降低來判斷劣質絕緣子的。這種方法判斷絕緣子的優劣最直接、最權威、也是檢驗其他方法有效性和檢出劣質絕緣子真諱的依據。但該方法難以現場測量。目前，500kV輸電線路已成為國家電網的主干線。500kV線路，電場強，絕緣子串長，對檢測裝置干擾大，且檢測和判斷都十分困難。近年來，利用劣質絕緣子的絕緣電阻降低和分擔電壓降低這一特性，又研制開發出《超聲波劣質絕緣子檢測儀》、《自爬式不良絕緣子檢測器》等，已經開始用于500kV輸電線路的零值絕緣子的檢測。4．紅外熱像儀檢測絕緣子劣化紅外熱像儀檢測絕緣子的基本原理是根據絕緣子串的分布電壓所在各片絕緣子上反映的熱分布，進行成像處理來檢測絕緣子的，該儀器可在遠距目標的地面或航空測量，且不受高壓電磁場的干擾。為用戶所歡迎。近年來，我國華北電力科學研究院以及華東、河南等地已經開展了這方面的工作，取得了可喜的成績。該測量方法的缺點在于需要一個天氣稍微陰暗的背景。5．聲和超聲法聲和超聲測量法是利用聲一電傳感器，探測劣質絕緣子發生局部放電時發出的聲波和超聲波來確定劣質部位的。屬非接觸式測量，它在強大的高壓電磁場下，區別劣化局放信號，有一定難度。

絕緣電阻測定法對于單元件的絕緣子，只能在停電的情況測其絕緣電阻。使用的儀表多為絕緣電阻表，《電力設備預防性試驗規程》規定，采用2500V及以上的絕緣電阻表。目前，使用比較多的是2500V和5000V絕緣電阻表，也有電壓更高的專門儀器。但實際上，在1X104MQ以內，精度相同的2500V和5000V絕緣電阻表，在相同的濕度下測量的絕緣電阻基本相同。在所測絕緣電阻大于1X104MQ時，2500V絕緣電阻表無法讀出準確的絕緣電阻值，只能按R記數,而5000V絕緣電阻表可測取的最大絕緣電阻可達2X105MQ。對于多元件組合的絕緣子，可停電、也可帶電測量其絕緣電阻。其方法是用高電阻接至帶電的絕緣子上，使測量絕緣電阻的絕緣電阻表處于地電位，從測得的絕緣電阻中減去高電阻桿的電阻值，即為被測絕緣子的絕緣電阻值。帶電測量絕緣子的絕緣電阻的原理接線如圖11—l所示。圖中R為高電阻桿中的電阻值按10?20kQ/V、長度按0.5?1.5kV/cm選擇，每單位電阻容量為1?2W；C為接地電容，可使絕緣電阻表處于地電位，C的絕緣電阻應達到絕緣電阻表的最大量限，以保證測量的準確度。C的電容量為0.01?0.05pF,電壓應能承受直流3000V以上。Y—nm?山SmAC=0.01—0-flif.F蘇Y—nm?山SmAC=0.01—0-flif.F蘇aooov縫捋電塚1表圖11-1帶電測絕緣子絕緣電阻的原理圖利用絕緣電阻表檢測“零”或“低”值絕緣子有相當的準確性。有資料介紹，用電壓分布法，檢出運行線路上的劣質懸式絕緣子，并再對其進行絕緣電阻測定和擊穿電壓試驗。證明了劣質絕緣子在表面清潔、干燥的狀態下，其絕緣電阻多低于300MQ，當絕緣電阻大于300MQ時，其交流擊穿電壓一般在56kV以上。然而，利用絕緣電阻表檢測零值或低值絕緣子也有一些限制和弊病。它對個別或少數絕緣子進行檢測尚較方便，但對大量絕緣子進行檢測則工作量太大，很難進行。另外，絕緣電阻的測量必須在空氣相對濕度低于80%的良好天氣且絕緣子表面無凝露的條件下進行。否則，空氣相對濕度較高（例如80%以上），且絕緣子表面有污物和凝露時，良好絕緣子的絕緣電阻值也很低，容易把良好絕緣子誤判為劣質絕緣子。分布電壓測定法在正常情況下，由于絕緣子的體積電阻和表面電阻較工頻下的容抗大得多，所以絕緣子串也就相當于由許多電容器組成的鏈形回路。也就是說，懸式絕緣子串和變電所用支柱絕緣子其工作電壓的分配與各元件的電容量成反比，同時，也受到各元件對地及對導線間的電容量的影響。對地電容CE使靠近導線的絕緣子分擔更高的電壓，而對導線的電容Cl，又使遠離導線的絕緣子分擔較高的電壓。其等值電路圖如圖11—2（a）所示通常每個懸式絕緣子兩電極間的電容C（約50?100PF），大于對地電容C（約4?5PF），而對地電容C又大于EE///////////////對導線的電容CL（約0.5?1PF）。其結果，使得最靠近導線的絕緣子分擔最高的電壓，依次遞減至串中或支柱的中部絕緣分擔的電壓最低，在靠近接地的橫擔端，分擔的電壓又略升高。如圖11—2（b）所示。如果絕緣子本身的電容C越大，懸式絕緣子串或者支柱絕緣子中各元件上分擔的電壓就愈均勻，絕緣子串越長，電壓分布就越不均勻。因此，可以認為懸式絕緣子串中各絕緣子上分擔的電壓一般要比支柱絕緣子均勻些。///////////////導線圖11—2絕緣子串等值電路及電壓分布曲線（a）等值電路；（b）電壓分布曲線當絕緣子串中或支柱絕緣子具有劣化元件時，沿絕緣子串（或柱）各元件的電壓分布將與正常分布不同。根據試驗，劣化絕緣子上分布的電壓大多在正常值的50%以下。此外，劣化絕緣子還有一個顯著的特點,即劣化絕緣子的電壓降明顯低于兩側良好絕緣子的電壓降。因此，采用分布電壓法來判定零低值絕緣子應有兩個標準:①當被測絕緣子上的電壓值低于標準規定值的50%時；②分布電壓雖然高于標準值的50%，但明顯地同時低于相鄰兩側良好絕緣子的電壓值時，均可判為零值或低值絕緣子，如圖11—3所示。

圖11-3沿串中絕緣子的電壓分布（220kV）1-完好絕緣子串；2-#10絕緣子（OMQ）；3-#4絕緣子（60MQ）由上所述，利用測定電壓分布的方法檢出劣質絕緣子，必須與相應電壓等級下良好絕緣子串的標準分布電壓值作比較。為此，表11—3列出35?500kV電壓等級不絕緣子串的標準電壓分布值供參考。此外還應注意，測量電壓分布與測量絕緣電阻一樣，應在干燥良好的大氣環境下進行，也即應在空氣的相對濕度低于80％時，且絕緣子表面無凝的條件下測量。否則，潮濕的絕緣子串其電壓分布要改變，特別是絕緣子表面具有污穢且又潮濕的情況下，絕緣子串上的電壓分布將不按電容分布，而按電阻分布。在產生干帶以前，污染與潮濕度愈均勻，絕緣子串上的電壓分布也愈均勻。表11-335?500kV輸電線路絕緣子串分布電壓標準值由導線側數絕緣子元件上的分布電壓標準值（kV）123456789101112131415161718192021222324252610.010.09.05.06.0&04.83.54.019.011.09.0&07.010.018.510.0&57.05.06.09.017.010.0&06.54.55.05.0&013.016.012.09.07.06.56.05.05.05.05.06.56.08.019.017.015.514.012.511.510.59.5&57.57.06.56.56.5(i.5.07.58.09518.516.515.013.512.011.010.09.0&07.57.06.56.06.0(i.0.57.07.5809.018.518.016.516.015.014.513.513.012.011.510.510.59.59.5&5&5&0&07.57.57.07.06.56.56.06.05.55.55.55.05.55.06.05.06.55.57.06.07.56.5&57.0&021.519.517.516.014.513.012.011.010.09.59.0&58.07.57.07.07.07.070707.07.07.5&0&59測量絕緣子串電壓分布的儀器如下：1．電阻分壓桿電阻分壓桿的內部結構和接線如圖11-4所示，其中圖（a）、 （b）是表示測量兩點之間電位差的外部結構和內部連接圖；圖（C）、（d）是表示測量某點對地電位的外部結構和內部連接圖。前者適用于110kV及以上的變電站和線路絕緣子串測量；后者適用于35kV變電站內支柱絕緣子的測量。圖中的C是濾波電容，一般采用0.1?5pF的電容（有時也可不用此電容）。微安表可采用50?100pA的表頭。電阻桿的電阻值可按10?20kQ/V選取，電阻表面爬距它按0.5?1.5kV/cm考慮，每個電阻的容量為1?2W。整流管可選用普通的硅二極管。圖11－4電阻分壓桿（a）測量兩點電位差的外部連接；（b）測量兩點電位差的內部連接;（c）測量某點電位的外部連接；（d）測量某點電位的內部連接這種檢驗桿應預先在室內求出端部電壓和微安表讀數的關系，并應經常校準。在強電場附近測量時，要注意外界電場對表讀數的影響，必要時需采用適當的抗干擾措施。用于測量的接地線要連接牢靠，防止測量過程中脫開，造成危險。2．電容分壓杯電容分壓桿與電阻分壓桿類似，只是把電阻串和帶有橋式整洗的微安表換成一個或幾個串聯

的高壓電容器與一個小量限指針式靜電電壓表（或仍有橋式整流的微安表）相串聯。電容器

的電容應穩定，電容量不宜太大，一般3?5PF以下，使電壓分布測量誤差限制在10%以內。圖11-5可調火花間隙測桿3．火花間隙檢測桿圖11－5是一種可調式火花間隙檢測桿，測量部分是一個可調放電間隙和一個小容量的高壓電容器相串聯。測前應校正好間隙距離和放電電壓的關系，并標在刻度盤上，測量時，轉動操作桿，改變間隙距離，直至開始放電，即可讀該放電距離下的放電電壓值。為防止火花間隙放電短接了良好絕緣子而引起對地閃絡，可用一電容C與火花間隙串聯，然后再接到探針上去，C值約為30PF。與一良好懸式絕緣子電容值相近。因火花間隙的電容量小，只有幾個皮法，與C串聯后對測量電壓影響不大。但這種工具動電極易損傷，放電電壓受溫度影響，測量結果分散性較大。因此，它僅用于檢驗性測量。4．SG系列數字式高電壓表目前我國生產的SG系列數字式高電壓表，可用于測量絕緣子表面某點對地電位。其測量范圍是100?150kV,它具有自動變換量程、液晶顯示、數據保持等特點。還可配備微型數據存儲器和打印設備，使用方便。交流耐壓法交流耐壓試驗是判斷絕緣子抗電強度最直接、最有效、最權威的方法?？梢岳盟鼨z驗前述幾種方法的有效性和鑒別檢出劣質絕緣子的真諱。有些場合，例如160kN級及以上絕緣子在運至安裝現場前，指定要進行工頻耐壓試驗。但是，這種方法需要一套高壓試驗電源，且需要將試品從運行現場卸下來測量。對于輸電線路絕緣子的檢測工作量太大。

表11－4列出了支柱絕緣子交流耐壓試驗的標準。對于35kV針式支柱絕緣子兩元件膠合者，每個元件應能耐受50kV電壓；三元件膠合者，每個元件應能耐受34kV電壓，對盤形懸式絕緣子的交流耐壓試驗，規程規定，在其機械破壞負荷為60?300kN施圍內，應能耐受60kV交流試驗電壓（lmin）。表11-4支柱絕緣子的交流耐壓試驗電壓額定電壓（kV）最咼丄作電壓（kV）交流耐壓試驗電壓（kV）純瓷絕緣固體有抗絕緣出廠交接及大修出廠交接及大修33.52525252266.93232332261011.5424242381517.5575757502023.0686868593540.5100100100904450.61251106069.0165165165150110126.0265265(305)265240(280)154177.03303602202520490490490440330363.0630630注：括號中數值適用于小接地短路電流系統。超聲波劣質絕緣子檢測儀超聲波劣質絕緣子檢測儀，也是測量運行絕緣子串分布電壓的一種儀器，它是將絕緣子串電

壓分布的實測結果與良好絕緣子串的標準電壓分布相比較而檢出劣質絕緣子。該測量裝置的

主要由高壓探頭、接收傳感器和接收器以及數字式電壓顯示儀、絕緣操作桿等幾部分組成

如圖11—6所示。其工作原理是由高壓探頭接觸被測絕緣子，高壓傳感器將信號采樣，經超

聲波換流器將交流信號轉換為超聲信號，經絕緣操作桿傳至接受傳感器，將超聲信號還原為

電信號送給接收器，由接收器內的識別電路、計算電路，將交流信號數字化，再由數字電壓

表顯示出被測絕緣子的分布電壓。圖11-6超聲波劣質絕緣子檢測儀原理圖由于該裝置的抗干擾的能力較強，且輸入電容量較小（實測為l?2PF）,因此可以在500kV輸電線路上進行測量，且能保證測量的精度。河南電力試驗研究和鄭州電業局等單位曾用該裝對500kV姚雙線、姚鄭線多級瓷絕緣子進行現場實測，結果甚為滿意。但是該裝置仍需登塔、探頭和瓷絕緣子接觸，500kV絕緣操作桿較長，對耐張申的劣質絕緣子的檢測不太方便。紅外熱像檢測絕緣子劣化1．紅外熱像檢測劣化絕緣子的必要性紅外熱像技術是非接觸檢測，可在距絕緣子相當遠的地面進行，也可航空檢測。隨著紅外熱像技術的進步，空間分辨率和溫度分辨率俱佳，重量輕、體積小的便攜式熱像儀的使用，為絕緣子劣化的準確、方便、安全診斷提供了必備的條件。隨著電力系統的發展，電壓等級的增長，我國500kV超高壓輸電線路越來越多，例如：某

500kV雙回線路約700基塔，將具有約15萬片絕緣子，如果采用接觸式逐片測量其工作量

將是十分繁重的，而采用熱像檢測法則可在地面一次將多個絕緣子成像存儲，檢測高效安全。2．紅外熱像檢測劣化絕緣子機理紅外熱像技術就是對被檢物體的溫度分布進行成像處理，使其熱的二維分布成為二維可視圖像，人們可以據熱場分布的變化對被檢設備性能好壞進行診