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绝缘子发热的原理及检测方法介绍

时间:2023-08-08 14:20:22 点击:50次

运行中的绝缘子长期工作于强电场、机械应力、污秽及温湿度等共存的复杂环境中,出现故障的几率很大。随着运行时间的增加,受机电联合作用,绝缘子的绝缘性能和机械性能会下降,从而产生零值或低值绝缘子,这种现象称为绝缘子的劣化。因此,为确保输电线路的安全运行,必须对绝缘子进行有效的检测。而红外热像检测是通过探测被测设备的红外辐射信号,从而获得设备的热状态特征,并根据这种热状态及适当的判据,判断设备是否处于正常状态。

绝缘子.jpg

由于绝缘劣化、表面脏污等原因引起绝缘电阻值下降,会导致绝缘子发热。绝缘子发热大致是由介质极化引起的介损发热、内部穿透性泄漏电流引起的发热、表面泄漏电流引起的发热这三部分组成。绝缘子介质极化引起的介损发热,其发热功率P=Ud2ωCtgδ,Ud为绝缘子分布电压,ω为角频率,C为绝缘子的极间电容,tgδ为绝缘子介质损耗角的正切值;瓷质绝缘子内部穿透性泄露电流引起的发热,其发热功率P=UdIg,Ud为绝缘子分布电压,Ig为贯穿绝缘子的泄露电流;由于表面脏污等原因,绝缘子表面泄露电流引起的发热,其发热功率P=UdIgs,Ud为绝缘子分布电压,Igs为绝缘子表面的泄露电流。

由于绝缘子对导线杂散电容及对地杂散电容的影响,导致绝缘子串的电压分布里不对称的马鞍形,靠近导线的绝缘子的分布电压相对较高,中间绝缘子承受的电压则低一些,而靠近横担分布电压又有所回升。绝缘子的发热功率与分布电压的平方成正比,正常绝缘子串的热象分布规律同电压分布规律相对应,即呈不对称的马鞍形,相邻绝缘子间的温升相差小。

劣化绝缘子发热功率随绝缘电阻值呈非线性变化。对于逐渐劣化的绝缘子,当绝缘电阻值比正常值稍低时,发热功率增大;当绝缘电阻值降至很低时,发热功率接近于零,故正常绝缘子与极低值、零值绝缘子发热功率可能很接近,所以利用红外热象仪检测低值和零值绝缘子时,需要注意可能存在检测盲区。

  低值绝缘子的热象特征表现为钢帽温升偏高,污秽绝缘子表现为瓷盘温升偏高,零值绝缘子表现为钢帽温升偏低。

HVD-DZ20绝缘子电阻测试仪.jpg

对低值、零值绝缘子,可以使用专用的绝缘子零值检测仪通过电阻测量法、电压测量法或红外热成像仪进行检测,海沃迪电气研发生产的HVD-DZ20绝缘子电阻测试仪即是通过电阻测量法、通过测量绝缘子串的电阻值与标准电阻值进行比较、进而自动判断是否为低值、零值绝缘子,具有带电检测、自动声光报警提示、一键存储检测数据等功能。


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