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摘要：随着电网规模的扩大，玻璃绝缘子挂网运行次数逐渐增加，在长期运行中可能会出现由于各种原因出现自爆现象，值得运行单元总结分析。基于典型的玻璃绝缘子集中自爆的分析和研究，本文在玻璃绝缘子运行方面提出的一些建议。
关键词：超高压线路；玻璃绝缘子；自爆问题
随着电网的发展，钢化玻璃绝缘子在电网中的运行越来越显示出其独特的优越性和安全性。其中广泛使用的“零值自爆”已成为最显著的特点。然而，玻璃绝缘子的集中自爆可能严重影响输电线路的安全稳定运行。特别是在集中的时间中，如果有一个玻璃绝缘子爆炸，很可能会造成线路跳闸，在某地区的超高压线路运行工作中，原来的500kV姚白线等都发生过玻璃绝缘子的自爆情况，尤其是原来的500kV姚白线的玻璃绝缘子缺陷集中爆发，某省在超高压输电线路的运行是十分罕见的，作为这种缺陷的一个典型案例，通过对绝缘子的集中爆炸进行分析，总结操作经验，提出相应的措施。这对笔者处理220kV线路类似问题亦有借鉴意义。
1.姚白线玻璃绝缘子集中自爆情况
原5OOkV姚白线是平顶山姚孟电厂至南阳白河变电站的超高压输电线路，全长108.7公里，其中108 #-117#位于南阳市方城县，地势平坦，周边环境开阔，处于d，e级污秽区。
1.1基本情况
500kv姚白线在108# - 117#区段发生绝缘子集中自爆，工作人员迅速对现场的具体情况进行确认，详情见下表一。
1.2环境及天气状况
绝缘子的连续高温33-37度后爆炸，且相对湿度达到88%，而故障发生在当天下午3时，历时30分钟，全天总降水量220mm。降雨过程中闪电活动频繁。通过对线路污染区的分布检验，证实了108 # -117#处在污秽区，绝缘子污染很严重。
2.自爆原因分析
钢化玻璃绝缘子属于无机材料，是用热塑性方法制造的。绝缘体玻璃形成后，由于各部位的温差而产生内应力。采用钢化的热处理方法获得玻璃均匀分布的内应力。钢化玻璃绝缘子内部应力包括表面的压应力和内部的拉应力层，应力层内相对平衡并玻璃碎片均匀分布，外层的压应力可以利用玻璃零件的机械强度，提高玻璃绝缘子在外力作用下的性能。长期机械力和电场作用下的玻璃件可导致玻璃绝缘体的劣化，钢化绝缘子内部存在缺陷（如玻璃体内残留杂质）或收到大的外部冲击时，玻璃体内的外压应力受到破坏，损坏的程度使外部拉应力和内部拉应力平衡被破坏，内部拉应力被“释放”，使玻璃片出现所谓的“自爆”，这也是玻璃绝缘子的最大特色。玻璃绝缘体自爆主要与玻璃部件中存在杂质、钢化不良、等因素有关。从玻璃绝缘子的材料、制造工艺和操作方面来看，玻璃绝缘子自爆有以下几个主要原因。
2.1制造原因
玻璃绝缘体对玻璃材料增韧后的均匀性有很高的要求。如果它含有颗粒杂质，这就是导致玻璃绝缘子自爆震的主要原因之一。杂质产生的主要原因是原料清洁不够，原料颗粒大等。由于杂质和玻璃热膨胀系数的差异，会影响钢内应力的分布，致使在钢化加热和冷冲击的过程中造成自爆。实验研究表明，杂质直径大于0.01 mm，在拉伸应力层中分布，韧化玻璃片在生产、储存、运输和断线运行时，或有时持续多年。当有外部冲击时，它将会被破坏；如果杂质小于直径0.01毫米，分布在应压力区和张应力区，以及和玻璃形成的共融，它们的膨胀系数非常接近，钢化的内应力也非常接近。冷热冲击和内部水压试验不可以将其剔除，但经过长时间和外界因素的启发，还是有很大可能发生爆炸的。
2.2外部环境影响
玻璃绝缘体自爆的主要原因是污秽、强温差或其他强外力。在玻璃绝缘子的运行过程中，产品受到潮湿、污染的影响，使电场、表和泄漏电流都过大，局部放电或整体漏电引起发热，造成绝缘的损失，导致产品击穿。分析了上述玻璃绝缘子自爆的原因，并结合工作条件、气候和周围环境进行了分析。姚白线玻璃绝缘子集中自炸的主要原因有以下两点。
2.2.1污秽影响
集中爆炸区在e级污秽地区，绝缘子污染严重，在大雨前后，在大气湿气作用下杂质的积累被浸透，绝缘漏泄电流性能下降。由此产生的热往往会使钢脚形成干燥区。在在强电场中，部分形成电晕，长时间运行导致干燥带玻璃片损坏，达到一定的深度后产生的漏电状况在局部热应力和玻璃在不均匀分布的作用下产生共同引发自爆。
2.2.2玻璃绝缘子内含有杂质
玻璃绝缘子由于含有杂质，分布在外层运行，温度较高时遇到强雷暴天气前后有较大的温差，在冷热温差的条件下，尤其是在暴雨突然冷却后，绝缘子会在稳定机械的荷载下发生爆炸；同时，应对玻璃表面温度应力的突然变化，钢化玻璃的介电损耗增加，绝缘子的闪络电压下降，容易造成玻璃绝缘子，特别是靠近导线侧绝缘子在频繁雷电外过电压情祝下自爆。
3.500千伏超高压玻璃绝缘子运行概况
之前提到的，500kv超高压也发生玻璃绝缘子的愿望集中爆发的情况，集中发生在2011年和2012年，线路主要集中在100#-174#，特别是在冬季和夏季，在巡游过程中经常发现玻璃绝缘子自爆的现象，自爆情况十分明显，统计爆炸率达到0.67%。本节主要位于e级污秽区，而绝缘配置较低，直线串爬电比距为2.52kv/cm，耐张串爬电比距为2.48kv/cm。经过一段时间的观测和统计，分析了该段绝缘子自炸的主要原因是玻璃绝缘子本身的质量，沿线污染水平的改善对其有一定的影响。然后运行维护单元将本部分的玻璃绝缘子全部更换为复合绝缘子，运行状况良好。
3.1产品自破的峰值期
玻璃绝缘子零值自破是由不均匀的玻璃块钢化内应力造成的，在线路运行过程中，破碎现象往往与运行环境温度、机械负荷和电压分布是密切相关的。从运行统计表明可以看出，该产品在带电运行操作时，其破碎率有一个高峰期（通常为1-3年），然后逐渐降低并趋于平稳，仍旧完整的将会被留下。
3.2寿命周期
玻璃绝缘子的使用寿命长，由于钢化玻璃单元内部应力的存在是一种永久应力，因此在运行的过程中不会衰减，对于我国寒冷、炎热的典型地区运行的五年玻璃 （下转第页）
（上接第页）绝缘子样品每五年进行一次机械和电气性能测试，特点是运行30年和36年的产品测试都可以达到GB1001，86标准要求，没有发现老化现象。值得指出的是产品“生命周期”这一个重要指标，它直接影响输电线路安全运行的可靠性，同时也为输电线路的建筑经济合理性提供了的基础。
4玻璃绝缘子运行措施及建议
通过对上述两种典型线路玻璃绝缘子的运行情况进行分析，认为玻璃绝缘子在可能发生自爆的情况下应采取以下措施。
（1）坚持定期检查，发现玻璃绝缘子的自爆应立即引起重视，并对达到危急缺陷的程度立即处理。
（2）加强专项巡检和故障检查，特别是在炎热的夏季，要监测强雷暴、易污闪季节和重污染区，缩短巡航周期。
（3）在維护工作中，应仔细清洗玻璃绝缘子，消除绝缘子伞裙污染，防止造成泄漏电流产生局部热应力的污染。
（4）加强玻璃绝缘子的采购，尽量选择规模大、高技术的绝缘子，以减少玻璃绝缘子因质量问题而自毁的可能性。
5结束语
总的来说，500 kV线路运行玻璃绝缘子情况符合玻璃绝缘子的运行特点以及自爆的特性，本文对线路玻璃绝缘子的自爆现象进行缺陷预测、运维分析进行探讨，掌握了第一手资料，积累经验，有利于相关线路的运营维护，特别是对笔者所在220kV黄赤甲乙线类似情况提供借鉴。
参考文献：
[1]崔超群石玉秉.钢化玻璃绝缘子运行可靠性及机理分析[J].电瓷避雷器2005（1）：11一12.
[2]董孝榜，顾洪连.钢化玻璃绝缘子自破原因及改进措施的探讨[J].电瓷避雷器2006（4）：5-8
[3]清华大学西安交通大学.高电压绝缘[M}.电力工业出版社.
关键词：超高压线路；玻璃绝缘子；自爆问题
随着电网的发展，钢化玻璃绝缘子在电网中的运行越来越显示出其独特的优越性和安全性。其中广泛使用的“零值自爆”已成为最显著的特点。然而，玻璃绝缘子的集中自爆可能严重影响输电线路的安全稳定运行。特别是在集中的时间中，如果有一个玻璃绝缘子爆炸，很可能会造成线路跳闸，在某地区的超高压线路运行工作中，原来的500kV姚白线等都发生过玻璃绝缘子的自爆情况，尤其是原来的500kV姚白线的玻璃绝缘子缺陷集中爆发，某省在超高压输电线路的运行是十分罕见的，作为这种缺陷的一个典型案例，通过对绝缘子的集中爆炸进行分析，总结操作经验，提出相应的措施。这对笔者处理220kV线路类似问题亦有借鉴意义。
1.姚白线玻璃绝缘子集中自爆情况
原5OOkV姚白线是平顶山姚孟电厂至南阳白河变电站的超高压输电线路，全长108.7公里，其中108 #-117#位于南阳市方城县，地势平坦，周边环境开阔，处于d，e级污秽区。
1.1基本情况
500kv姚白线在108# - 117#区段发生绝缘子集中自爆，工作人员迅速对现场的具体情况进行确认，详情见下表一。
1.2环境及天气状况
绝缘子的连续高温33-37度后爆炸，且相对湿度达到88%，而故障发生在当天下午3时，历时30分钟，全天总降水量220mm。降雨过程中闪电活动频繁。通过对线路污染区的分布检验，证实了108 # -117#处在污秽区，绝缘子污染很严重。
2.自爆原因分析
钢化玻璃绝缘子属于无机材料，是用热塑性方法制造的。绝缘体玻璃形成后，由于各部位的温差而产生内应力。采用钢化的热处理方法获得玻璃均匀分布的内应力。钢化玻璃绝缘子内部应力包括表面的压应力和内部的拉应力层，应力层内相对平衡并玻璃碎片均匀分布，外层的压应力可以利用玻璃零件的机械强度，提高玻璃绝缘子在外力作用下的性能。长期机械力和电场作用下的玻璃件可导致玻璃绝缘体的劣化，钢化绝缘子内部存在缺陷（如玻璃体内残留杂质）或收到大的外部冲击时，玻璃体内的外压应力受到破坏，损坏的程度使外部拉应力和内部拉应力平衡被破坏，内部拉应力被“释放”，使玻璃片出现所谓的“自爆”，这也是玻璃绝缘子的最大特色。玻璃绝缘体自爆主要与玻璃部件中存在杂质、钢化不良、等因素有关。从玻璃绝缘子的材料、制造工艺和操作方面来看，玻璃绝缘子自爆有以下几个主要原因。
2.1制造原因
玻璃绝缘体对玻璃材料增韧后的均匀性有很高的要求。如果它含有颗粒杂质，这就是导致玻璃绝缘子自爆震的主要原因之一。杂质产生的主要原因是原料清洁不够，原料颗粒大等。由于杂质和玻璃热膨胀系数的差异，会影响钢内应力的分布，致使在钢化加热和冷冲击的过程中造成自爆。实验研究表明，杂质直径大于0.01 mm，在拉伸应力层中分布，韧化玻璃片在生产、储存、运输和断线运行时，或有时持续多年。当有外部冲击时，它将会被破坏；如果杂质小于直径0.01毫米，分布在应压力区和张应力区，以及和玻璃形成的共融，它们的膨胀系数非常接近，钢化的内应力也非常接近。冷热冲击和内部水压试验不可以将其剔除，但经过长时间和外界因素的启发，还是有很大可能发生爆炸的。
2.2外部环境影响
玻璃绝缘体自爆的主要原因是污秽、强温差或其他强外力。在玻璃绝缘子的运行过程中，产品受到潮湿、污染的影响，使电场、表和泄漏电流都过大，局部放电或整体漏电引起发热，造成绝缘的损失，导致产品击穿。分析了上述玻璃绝缘子自爆的原因，并结合工作条件、气候和周围环境进行了分析。姚白线玻璃绝缘子集中自炸的主要原因有以下两点。
2.2.1污秽影响
集中爆炸区在e级污秽地区，绝缘子污染严重，在大雨前后，在大气湿气作用下杂质的积累被浸透，绝缘漏泄电流性能下降。由此产生的热往往会使钢脚形成干燥区。在在强电场中，部分形成电晕，长时间运行导致干燥带玻璃片损坏，达到一定的深度后产生的漏电状况在局部热应力和玻璃在不均匀分布的作用下产生共同引发自爆。
2.2.2玻璃绝缘子内含有杂质
玻璃绝缘子由于含有杂质，分布在外层运行，温度较高时遇到强雷暴天气前后有较大的温差，在冷热温差的条件下，尤其是在暴雨突然冷却后，绝缘子会在稳定机械的荷载下发生爆炸；同时，应对玻璃表面温度应力的突然变化，钢化玻璃的介电损耗增加，绝缘子的闪络电压下降，容易造成玻璃绝缘子，特别是靠近导线侧绝缘子在频繁雷电外过电压情祝下自爆。
3.500千伏超高压玻璃绝缘子运行概况
之前提到的，500kv超高压也发生玻璃绝缘子的愿望集中爆发的情况，集中发生在2011年和2012年，线路主要集中在100#-174#，特别是在冬季和夏季，在巡游过程中经常发现玻璃绝缘子自爆的现象，自爆情况十分明显，统计爆炸率达到0.67%。本节主要位于e级污秽区，而绝缘配置较低，直线串爬电比距为2.52kv/cm，耐张串爬电比距为2.48kv/cm。经过一段时间的观测和统计，分析了该段绝缘子自炸的主要原因是玻璃绝缘子本身的质量，沿线污染水平的改善对其有一定的影响。然后运行维护单元将本部分的玻璃绝缘子全部更换为复合绝缘子，运行状况良好。
3.1产品自破的峰值期
玻璃绝缘子零值自破是由不均匀的玻璃块钢化内应力造成的，在线路运行过程中，破碎现象往往与运行环境温度、机械负荷和电压分布是密切相关的。从运行统计表明可以看出，该产品在带电运行操作时，其破碎率有一个高峰期（通常为1-3年），然后逐渐降低并趋于平稳，仍旧完整的将会被留下。
3.2寿命周期
玻璃绝缘子的使用寿命长，由于钢化玻璃单元内部应力的存在是一种永久应力，因此在运行的过程中不会衰减，对于我国寒冷、炎热的典型地区运行的五年玻璃 （下转第页）
（上接第页）绝缘子样品每五年进行一次机械和电气性能测试，特点是运行30年和36年的产品测试都可以达到GB1001，86标准要求，没有发现老化现象。值得指出的是产品“生命周期”这一个重要指标，它直接影响输电线路安全运行的可靠性，同时也为输电线路的建筑经济合理性提供了的基础。
4玻璃绝缘子运行措施及建议
通过对上述两种典型线路玻璃绝缘子的运行情况进行分析，认为玻璃绝缘子在可能发生自爆的情况下应采取以下措施。
（1）坚持定期检查，发现玻璃绝缘子的自爆应立即引起重视，并对达到危急缺陷的程度立即处理。
（2）加强专项巡检和故障检查，特别是在炎热的夏季，要监测强雷暴、易污闪季节和重污染区，缩短巡航周期。
（3）在維护工作中，应仔细清洗玻璃绝缘子，消除绝缘子伞裙污染，防止造成泄漏电流产生局部热应力的污染。
（4）加强玻璃绝缘子的采购，尽量选择规模大、高技术的绝缘子，以减少玻璃绝缘子因质量问题而自毁的可能性。
5结束语
总的来说，500 kV线路运行玻璃绝缘子情况符合玻璃绝缘子的运行特点以及自爆的特性，本文对线路玻璃绝缘子的自爆现象进行缺陷预测、运维分析进行探讨，掌握了第一手资料，积累经验，有利于相关线路的运营维护，特别是对笔者所在220kV黄赤甲乙线类似情况提供借鉴。
参考文献：
[1]崔超群石玉秉.钢化玻璃绝缘子运行可靠性及机理分析[J].电瓷避雷器2005（1）：11一12.
[2]董孝榜，顾洪连.钢化玻璃绝缘子自破原因及改进措施的探讨[J].电瓷避雷器2006（4）：5-8
[3]清华大学西安交通大学.高电压绝缘[M}.电力工业出版社.