摘要: 近年来，随着我国工业的迅速发展，排放到空气中的污秽物也日益增多，环境条件不断恶化，而且在今后相当长的时期内，我国的大气污染状况仍较严重。电网输变电设备现有的外瓷绝缘水平和采取以清扫为主要手段的传统防污闪工作方式，已不能适应目前大气... 展开 近年来，随着我国工业的迅速发展，排放到空气中的污秽物也日益增多，环境条件不断恶化，而且在今后相当长的时期内，我国的大气污染状况仍较严重。电网输变电设备现有的外瓷绝缘水平和采取以清扫为主要手段的传统防污闪工作方式，已不能适应目前大气环境污染状况的变化，更无法抵御恶劣气象条件的侵袭，使得电网污闪事故不断发生，而大面积污闪事故已成为我国电力系统安全运行的主要威胁之一。 由于硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性和憎水迁移性，使得其抗污闪能力强，且具有不检零、不清扫、重量轻、运输安装方便等诸多优点。自九十年代以来，复合绝缘子在电力系统得到了广泛应用，成为输电线路防止污闪事故的有效手段之一。目前，在全国电网上运行的已有300多万只，运行时间最长的已近20年。 山东电网现已采用30万余只复合绝缘子，运行时间最长的已达18年。在长期运行过程中，复合绝缘子受电气、机械和外界环境条件的共同作用，会因潮湿、局部放电、电晕、紫外线照射、化学及生物侵袭等因素的影响而导致机电性能下降。全国不断有复合绝缘子闪络、机械强度下降、击穿、脆断、劣化及鸟害的信息报道，而复合绝缘子的运行至今基本处于免维护状态。 不同厂家、不同时期、不同工艺生产的复合绝缘子，在不同环境中的运行可靠性是一个令人担心的问题。如何检测、评估复合绝缘子的整体运行性能以及如何正确使用复合绝缘子，是我国电力运行部门急需解决的课题。因此，非常有必要研究复合绝缘子的各种运行性能，涉及不同环境条件下、不同生产厂家、不同运行年限的复合绝缘子的机械性能、电气性能以及材料的理化性能等，以确定复合绝缘子的老化状况并可靠预估其使用寿命。在此基础上，制定复合绝缘子选用、验收、运输安装、运行检测方面的工程导则，避免或减少因复合绝缘子运行维护不当而造成的事故，确保电网的安全稳定运行。 本文重点围绕复合绝缘子的运行可靠性开展了大量试验研究工作，主要内容涉及复合绝缘子的电气性能、老化性能和机械性能研究三大部分。 对清洁区、沿海地区、城市工业污秽区内运行的复合绝缘子的憎水性进行了测试研究，分析了憎水性、污秽度与运行时间及运行环境之间的关系。通过研究温度、灰密、电场强度、运行环境及污秽性质等因素对憎水性的影响，提出了不同的运行维护措施。全面考察在工业、海洋、城市等不同污秽地区复合绝缘子的长时间自然积污特性，分析了不易用水清洗的顽固污层对总灰密的贡献率，提出测量复合绝缘子完整污秽度的新方法。 对不同生产工艺、不同运行年限、不同运行环境的复合绝缘子开展陡波冲击电压、工频湿耐受电压、工频干湿闪电压等试验研究，考核复合绝缘子的电气运行性能，分析了复合绝缘子工频干湿闪电压差异与影响因素以及复合绝缘子的运行可靠性。通过对复合绝缘子人工雾工频电压试验方法的探讨，针对憎水性减弱后的复合绝缘子提出了新的人工污秽试验方法，并对有关结果进行了总结。通过对运行后的复合绝缘子进行5000h人工加速老化试验，研究了硅橡胶在老化过程中的污秽度变化、泄漏电流变化、硬度变化以及放电与烧蚀情况等，提出了硅橡胶绝缘子长期运行性能的评价准则。 分析了内楔式复合绝缘子的残余机械强度和机械稳定性，探讨了拉扭组合机械负荷对其机械性能的影响。研究了外楔式复合绝缘子的机械性能及其运行后的残余强度，并对外楔式复合绝缘子的机械稳定性进行评价。针对压接式复合绝缘子的机械性能，开展了跟踪检测和动载稳定性的研究。分析了不同端部连接工艺复合绝缘子的机械稳定性，提出了复合绝缘子机械运行性能的检测要求。 最后，综合上述各项研究结果提出了针对复合绝缘子的工程使用导则。 收起