近年来，运行中的合成绝缘子等硅橡胶类绝缘产品发生了一些事故，其中一部分是因产品质量不过关造成的，这反映出合成绝缘子等产品生产中的一些问题，应当引起生产厂家的重视。
2.1 完善制度
生产厂家必须建立全面质量管理体系，完善各项制度；要加强员工责任心，各道工序工人必须经过培训上岗，以提高工人操作水平。
2.2 严把原材料进货关
合成绝缘子等硅橡胶类绝缘产品的质量在一定程度上受产品所用原材料质量的影响，例如：生产伞裙护套的主料硅橡胶原胶因其成分、结构和性能的差异可能造成产品的憎水性差异；芯棒材料耐水解性能的差异会造成绝缘子电气机械性能的差异。而目前这些原材料厂家规模大小不一、质量优劣不齐、价格相差较大，绝缘子厂家必须严把原材料进货关，从产品质量优良、稳定的厂家进货，并严格验收，以避免因原材料不合格造成的产品质量问题。此外，原材料进厂后必须妥善保管，例如：生产伞裙护套的辅料大多易受潮，因此应考虑原材料保管场所的温度、湿度及使用前的预处理措施
2.3 提高自动化程度
与国外相比，国内硅橡胶类绝缘产品的质量问题在一定程度上是因生产规模小、自动化水平低造成的，例如：在为合成绝缘子的芯棒加装护套时，使用挤包工艺比灌缝胶工艺可靠性更高；加装伞裙时，使用穿伞机比手工穿伞可靠性更高。因此，硅橡胶类绝缘产品生产厂家必须不断提高生产自动化水平，以减少人为因素造成的产品质量问题。
2.4 加强研究工作
合成绝缘子等硅橡胶类绝缘产品的生产和应用远未达到尽善尽美的程度，例如：原材料的验收、生产过程中的检测以及产品出厂试验等环节尚有许多需完善之处，此外，应根据运行部门的需求对原有产品做进一步的改进或继续开发其它相关产品。厂家应当拨出一定经费开展上述研究工作，并尽快将研究成果用于生产，以利于新产品的开发和产品质量的不断提高
2.4.1 硅橡胶类绝缘产品的憎水性研究
硅橡胶类绝缘产品的优良耐污闪性能主要源于硅橡胶材料的憎水迁移性，而不同厂家产品或同一厂家不同批产品的该项性能存在一定差异。因此，该类产品的憎水迁移性必须达到一定水平，否则应视为不合格产品。到目前为止，关于憎水性已具备了一些理论［1］，为保证产品的该项性能，一些厂家已对硅橡胶原胶提出了验收指标，但关于憎水性的微观结构分析是否与宏观憎水性能对应良好?验收指标是否能够保证产品的憎水迁移性?这些问题仍有待进一步研究验证
2.4.2 合成绝缘子的合理形状研究
众所周知，增大爬距有利于提高绝缘子污闪电压，但过分增大爬距致使伞间距过小，则可造成伞间电弧桥接，污闪电压降低，因此研究合理的绝缘子形状是必要的。在这方面已对瓷绝缘子做了一些研究，认为伞间最短距离间的爬距与其间空气间隙距离的比值为3.5左右是合理的［2］，但对于合成绝缘子的该项研究尚十分缺乏，仅参考文献3有少量报导。希望在此方面尽快开展研究，通过采用合理形状使合成绝缘子具有更优良的耐污闪、耐雨闪以及耐鸟粪闪性能。
2.4.3 芯棒接头结构的研究
合成绝缘子芯棒与金具的接头结构在一定程度上影响绝缘子的机械性能。接头结构目前主要包括内楔式、外楔式、压接式和粘接式4种。国内主要采用内楔式，一般认为这种结构适合于拉伸负荷，而不利于扭转负荷。考虑到合成绝缘子除用作悬垂串外，还可能用作耐张串、相间间隔棒等，会受到各种力的作用，因此建议厂家对芯棒接头结构作进一步研究，进一步提高合成绝缘子的机械性能。
2.4.4 硅橡胶类支柱绝缘子和绝缘套管的研究
近年来，国内环境污染日趋严重，使大量变电设备外绝缘(例如：套管和支柱绝缘子)的爬距不再满足其污区分级要求。在短时间内不可能更换如此众多设备，因此在相当长一段时间内，利用增爬裙或RTV涂料的憎水性来补偿瓷套管和支柱绝缘子爬距之不足还是必要的。但是增爬裙和涂料的施工必须在现场进行，而现场的露天环境和停电时间的限制使施工质量难以保证，难免有质量低劣现象出现。此外，现有的增爬裙指导性检验标准也不完善，难以检验出隐藏缺陷。因此，从长远考虑还是由合成绝缘子厂家尽快开发硅橡胶类绝缘套管或支柱绝缘子为宜，例如：在瓷柱或瓷套管上模压硅橡胶伞裙护套的以及在玻璃纤维增强树脂(FRP)芯棒或套筒上加装硅橡胶伞裙护套的支柱绝缘子和套管。这是因为工厂生产环境较好，易于生产出高质量产品。此外，我国今后一定时期内仍然要大力发展超高压输电技术，而环境污染状况尚无好转趋势，因此大爬距绝缘子的需求将越来越迫切，但是我国大爬距瓷套管和支柱绝缘子的生产水平远不如日本等发达国家，这也表明了由厂家生产质量优良的硅橡胶类套管和支柱绝缘子，以憎水性补偿爬距之不足的必要性。
3 运行上要加强状态监测和维护
近年来出现的事故表明，在运行上，硅橡胶类绝缘产品需要进行状态监测和维护。
3.1 电气性能的状态监测
本文认为硅橡胶类绝缘产品电气性能的监测应当分两步走，第一步：盐密与憎水性相结合的监测；第二步：单参数的状态监测。
3.1.1 盐密与憎水性相结合的状态监测
传统的瓷和玻璃绝缘子是依据绝缘子表面的等值附盐密度ESDD(简称盐密)监测值来指导清扫等维护工作的。与传统绝缘子相比，硅橡胶类绝缘产品的优良耐污闪性能主要源于硅橡胶材料的憎水性，但由于该憎水性并不总是保持在最佳状态，材料的老化、潮湿和放电以及污秽成分和污秽量的差异均可造成绝缘子表面憎水性的降低。当绝缘子表面积污足够多且表面憎水性基本丧失时，硅橡胶类绝缘产品的污闪事故也时有发生。因此参考文献4提出了盐密和憎水性相结合的状态监测法，用盐密和憎水性的组合阈值来指导硅橡胶类绝缘产品的清扫等维护工作。其中盐密测量大体上沿袭传统的瓷绝缘子测量方法，但在测量值的处理和应用上与后者不同；憎水性测量则主要借鉴瑞典输电研究所提出的喷雾分级法［5］，但需做较大改进。这一部分内容有望在华北电力科学研究院的“RTV长效涂料的有效期及检测方法”课题中完成。
3.1.2 单参数的状态监测
以盐密值或本文第3.1.1节提出的盐密与憎水性的组合阈值来指导外绝缘的维护有如下缺点：
(1) 与绝缘子耐污闪性能的对应关系不佳。外绝缘污闪是在绝缘子表面污秽受潮状态下发生的，因此污秽在饱和受潮条件下的绝缘子表面电导率与绝缘子耐污闪性能(污闪电压)的对应关系是最佳的。而盐密值是将绝缘子表面污秽洗下并溶于一定量的去离子水后测得的，对于实验室使用的可溶盐NaCl，盐密值与表面电导率的对应关系基本良好；但是对于含有一定量难溶盐的自然污秽，由于测盐密的用水量远大于绝缘子表面受潮状态下的用水量，使得测盐密时难溶盐的溶解量大于表面受潮状态下的溶解量，因此盐密值与绝缘子表面电导率的对应关系并非很好，相应地与绝缘子污闪电压的对应关系并非很好。
合成绝缘子等硅橡胶类绝缘产品的憎水迁移性使其表面污秽在受潮时，其中大量盐分免受水分侵袭而不溶解，因此绝缘子表面电导率较小，污闪电压较高。但在测盐密时，所用大量去离子水却可使污秽中的盐分较充分溶解，即盐密值较大，这与该类绝缘子表面污秽的受潮状态极不相符，因此与亲水性的瓷和玻璃绝缘子相比，盐密值更加难以反映硅橡胶类绝缘产品的污闪电压。
(2) 憎水性分级是定性或半定量测量，精确度差由人眼观察判定，易受人为因素影响。
(3) 盐密测量要求将表面污秽洗下，还需用绝缘子表面积进行折算，盐密与憎水性的组合阈值更需将两参数测量值经一定计算方可获得，方法复杂。
因此，从长远考虑应当研究和推广与绝缘子耐污闪性能对应关系良好，定量测量，操作简便的单参数状态监测法，绝缘子污秽在饱和受潮状态下的表面电导率应当是一个较有希望的参数。
之所以将盐密与憎水性的结合作为硅橡胶类绝缘产品状态监测的第一步，而不一步到位地发展单参数的监测方法，这是因为后者的研究推广尚需时日，而在盐密监测的基础上增加憎水性监测可以较快实现，这符合硅橡胶类绝缘产品急需监测手段的现状。因此，分两步来发展硅橡胶类绝缘产品的状态监测是合理的。
3.2 电气性能的维护
硅橡胶类绝缘产品的憎水迁移性具有一定局限性，当绝缘子表面积污量过大或污秽成分不利于憎水性迁移时，即使更换新绝缘子也是无济于事的，此时应当根据电气性能的状态监测值(如盐密与憎水性的组合阈值)对绝缘子进行清扫、水冲洗或重涂(后者仅适用于RTV涂料)等维护工作。参考文献6、7表明：对合成绝缘子实施高压水冲洗时，如果水压过大、冲洗角度不当或冲洗时间过长，可造成绝缘子的损坏。还有运行部门担心：对硅橡胶类绝缘产品的清扫会影响其憎水性的恢复。此外，传统的瓷绝缘子釉面与污秽层界限明显，清扫的最终目标是将釉面以外的所有污秽去除。但硅橡胶绝缘子表面与污秽层的分界则不十分明显，除外部一层浮灰外，内层污秽已与硅橡胶表面融为一体，因此如何确定硅橡胶类绝缘产品的最佳清洗效果尚有待研究。国内在这方面的研究尚未开展。
3.3 机械性能的状态监测和维护
芯棒材料的蠕变性能表明：当拉伸负荷大于一定值时，随运行时间的延长，合成绝缘子的机械性能有劣化趋势；运行中的合成绝缘子也发生了几起掉线事故。上述事实表明：有必要对运行中的合成绝缘子机械性能进行监测，但目前尚无有效的机械缺陷检测手段，要实现运行中监测尤其困难。目前，据称已有单位着手合成绝缘子机械缺陷检测方法的研究，希望能够将结果首先投入合成绝缘子的出厂检验，尽可能杜绝有机械缺陷的产品出厂，可能的话进一步用于运行监测。
最后补充一点：由于发达国家的电力相对较充裕，因此敢于大胆地使用新开发的绝缘产品，在合成绝缘子尚未成熟时，就将其用于超高压输电线路，出了一些事故。我国电网相对较薄弱，对于新开发、未经鉴定和试用的硅橡胶类绝缘产品的使用应当谨慎，可先用于一些较次要场所，而应避免直接用于重要线路和电站。
4 结论
本文围绕合成绝缘子等硅橡胶类绝缘产品的生产和运行展开了讨论，认为为了充分发挥硅橡胶类绝缘产品的优良耐污闪性能，保障电力系统的安全运行，必须从产品制造和运行两方面做工作。一方面在产品制造上要严把质量关，具体建议包括：完善制度，严把原材料进货关，提高生产自动化程度和加强研究工作。另一方面在运行上要尽快建立硅橡胶类绝缘产品的状态监测和维护体系，并重点提出在电气性能的监测上应当分两步走：第一步研究和推广盐密与憎水性相结合的状态监测；第二步研究和推广与绝缘子耐污闪性能对应关系良好，定量测量，操作简便的单参数状态监测。
本文由华北电力集门公司徐德宝改并推荐.
参考文献
1 陈原.超高压直流合成绝缘子的研究：［博士学位论文］.北京：清华大学电机系，1997
2 大连电瓷厂.直流瓷绝缘子.1992
3 NGK Insulators,LTD.Investigation of Optimum Shed Design for Polymer Insulators
4 陈原，张开贤.盐密与憎水性相结合的防污监测.华北电力技术，1998(3)：1～3
5 Swedish Transmission Research Institute.Hydrophobicity Classification Guide. Sweden:STRI Guide 92／1,1992
6 Jeffrey T Burnham,et al.High-Pressure Washing Tests on Polymer Insulators.In:ESMO-95 CP-11.1995.101～106
7 R Matsuoka,et al.High Water Pressure Washing Test on Polymer Insulators.In :CIGRE SC 33.95(COLL).1995
网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！）
