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玻璃絕緣子自爆率過(guò)高原因及特征我們來(lái)了解下。
一、鋼化玻璃自爆機(jī)理玻璃絕緣子玻璃件為鋼化玻璃，其特點(diǎn)是表面存在壓應(yīng)力，內(nèi)部存在張應(yīng)力。
鋼化玻璃應(yīng)力分層
玻璃件應(yīng)力的生成原因是玻璃件加工中的溫度變化。當(dāng)已被加熱至軟化溫度(760~780)的玻璃件快速冷卻時(shí)，表面層急冷力收縮，但內(nèi)部溫度仍然較高處于膨脹狀態(tài)，導(dǎo)致表面層收縮受阻，在表面層中留下壓應(yīng)力;隨后內(nèi)部溫度降低開(kāi)始收縮，但此時(shí)表面層已經(jīng)硬化，導(dǎo)致內(nèi)部收縮受阻而產(chǎn)生張應(yīng)力。這兩種應(yīng)力一直到完全冷卻和溫度梯度全部消失后均勻分布在玻璃件內(nèi)，為永久應(yīng)力。
玻璃絕緣子玻璃件中壓應(yīng)力和張應(yīng)力的平衡一旦被破壞，在應(yīng)力作用下會(huì)迅速產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而造成玻璃件粉碎，也即自爆。
玻璃絕緣子自爆率過(guò)高原因及特征
二、 自爆原因及特征
玻璃絕緣子自爆的原因可分為產(chǎn)品自身質(zhì)量原因與外部運(yùn)行環(huán)境原因兩類(lèi)，實(shí)際案例往往同時(shí)存在兩種原因。
產(chǎn)品質(zhì)量原因主要是玻璃絕緣子玻璃件內(nèi)部含有雜質(zhì)顆粒，最常見(jiàn)的是NIS顆粒。NIS在玻璃件熔制、退火過(guò)程中相變狀態(tài)不完全，在絕緣子投入運(yùn)行后認(rèn)為緩慢相變、發(fā)生膨脹，導(dǎo)致玻璃內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。當(dāng)顆粒雜質(zhì)的直徑小于一定值，可能無(wú)法通過(guò)冷熱沖擊予以剔除，導(dǎo)致運(yùn)行中絕緣子自爆率過(guò)高[500kV輸電線路鋼化玻璃絕緣子集中自爆現(xiàn)象分析_謝洪平]。雜質(zhì)顆粒位于玻璃件的內(nèi)部張應(yīng)力層時(shí)，產(chǎn)生自爆的概率更高，因玻璃本身是一種脆性材料，耐壓但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是張應(yīng)力引發(fā)的。
特點(diǎn)：a 內(nèi)部雜質(zhì)顆粒引發(fā)的自爆在投運(yùn)前3年較高，此后將逐漸下降，這是判斷自爆原因的一條重要規(guī)律。b 絕緣子串不同位置自爆概率相同;外部原因主要是污穢和溫差變化。在積污、受潮和電場(chǎng)三者同時(shí)作用下，絕緣子表面泄露電流過(guò)大，產(chǎn)生部分干帶，干帶位置發(fā)生空氣擊穿時(shí)，產(chǎn)生的電弧將蝕傷玻璃傘裙，當(dāng)蝕傷深度較深時(shí)將造成自爆。如果上述過(guò)程中絕緣子遭受雷擊，已經(jīng)受到電弧侵蝕的玻璃絕緣子自爆概率將大幅增加。積污過(guò)重是其中關(guān)鍵，可能是積污鹽密過(guò)高，也可能是污穢中金屬粉末顆粒過(guò)多。特點(diǎn)：a 可能投運(yùn)前幾年自爆并不明顯，運(yùn)行幾年后某一時(shí)間集中發(fā)生(局部污源發(fā)生重大變化造成積污過(guò)重);b 絕緣子串高壓端、低壓端自爆概率大于中部(高壓端、低壓端電場(chǎng)較強(qiáng)，積污過(guò)重時(shí)其絕緣子鋼腳位置先發(fā)生局部爬電);c 同塔未自爆絕緣子鋼腳存在損傷(積污過(guò)重引發(fā)局部電弧造成鋼腳附近玻璃件損傷)，傘面內(nèi)部存在細(xì)微裂紋;
鋼腳附近玻璃件損傷
三、殘錘分析鋼化玻璃絕緣子自爆后的傘盤(pán)玻璃碎散落后形成殘錘，殘錘上的玻璃形態(tài)可以為自爆原因分析提供幫助。
殘錘玻璃形態(tài)類(lèi)型：
放射狀單一缺陷引發(fā)的自爆，對(duì)其裂紋進(jìn)行逆向?qū)ふ?，可以找到起爆點(diǎn)。若殘錘上的碎玻璃渣呈放射性形狀時(shí)，其裂紋起始點(diǎn)也即自爆起始位置位于玻璃件的頭部，該情況下的自爆是玻璃件自身質(zhì)量引起，如配料、溶制工序等。
魚(yú)鱗狀若殘錘上的碎玻璃渣呈魚(yú)鱗狀，且自爆起始位置位于玻璃件靠近鐵帽底部附近，該情況下的自爆原因有兩種可能，即由于產(chǎn)品自身的缺陷的自爆或者外力引起的玻璃破碎，這種外力可以是機(jī)械應(yīng)力,也可以是電應(yīng)力，如持續(xù)的電火花打擊,工頻大電流以及不均勻的泄漏電流引發(fā)的玻璃件的破碎等。
混合狀若殘錘上的碎玻璃渣呈魚(yú)鱗狀和射性形狀同時(shí)存在，則自爆起始點(diǎn)位于玻璃件的傘裙上，該情況下的自爆，內(nèi)因及外因都有可能導(dǎo)致。
四、應(yīng)對(duì)措施
入網(wǎng)控制，通過(guò)抽樣檢測(cè)機(jī)械破壞、陡波沖擊性能控制入網(wǎng)玻璃絕緣子質(zhì)量。
重污區(qū)使用復(fù)合絕緣子，確定因積污過(guò)重引發(fā)集中自爆的，可用復(fù)合絕緣子代替玻璃絕緣子。
加強(qiáng)巡視檢查，在惡劣天氣如雷擊后應(yīng)及時(shí)對(duì)輸電線路進(jìn)行特巡。
重視運(yùn)輸，基建、搶修運(yùn)輸鋼化玻璃絕緣子時(shí)，應(yīng)有保護(hù)物保護(hù)，以免受到損傷。
目前國(guó)內(nèi)大廠的玻璃絕緣子質(zhì)量控制較好，以往提的玻璃絕緣子靜置半年后使用實(shí)際已經(jīng)沒(méi)有必要。
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