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500kV汤颍5353线是由国网安徽省电力检修公司负责运行维护的线路。该线路采用单地线双悬挂点绝缘子，前串有放电间隙、后串无放电间隙结构，其中型号为LGJ-95/55的普通地线全线绝缘，另一回型号为AY/ST127/28的OPGW复合光缆则全线接地。
2012年4月，巡视人员发现该线路#171杆塔地线由于瓷质绝缘子铁帽和钢脚分离而掉线，掉线的地线受到后串无间隙绝缘子保护，没有对线路安全运行构成影响。
1原因分析
1.1架空绝缘地线的感应电压
输电线路上的架空地线，大多数都是在每基杆塔上直接接地的，但接了地的地线会长期流过感应电流，使线损增大。为了减少地线的线损和利用地线进行高频载波通讯，不少线路都采用了一侧架空绝缘地线。
架空绝缘地线有较高的感应电势，其大小与线路电压、负荷、长度及地线与导线间的距离有关。500kV汤颍5353线由于电压高、负荷重，架空绝缘地线的感应电势可能达到10kV级。如此高的感应电压使地线绝缘子实际上相当于被作为导线绝缘子使用，造成对绝缘子电气和机械性能的损伤。
1.2瓷质绝缘子电气和机械性能的丧失
（1）由于所使用的瓷质绝缘子为内胶装结构，其胶装粘合剂水泥和铁帽、钢脚、瓷件的热膨胀系数不相同。温度变化时因部件热胀系数的差异，使瓷件受到剪切应力和压应力的作用；水泥的长期膨胀是瓷件和铁帽受到局部应力以致产生疲劳效应，其绝缘性能随运行时间延长会逐渐降低，甚至完全丧失，此时的瓷绝缘子处于击穿运行状态。
（2）该瓷质绝缘子的电气性能虽已大幅度下降或者丧失，不能满足绝缘要求，但其机械强度仍能满足设计要求，所以此时地线不能马上掉线。绝缘子在感应电压的作用下，对绝缘子内部产生明显的热作用，热量积累导致绝缘子温度升高。机电负荷和温升的长期变化进一步加速了绝缘子老化，而进一步老化的结果又导致热效应的加剧，从而形成了恶性循环。最后致使绝缘子失去支撑能力，或因瞬间骤热而发生爆炸，导致绝缘子断串。
1.3掉线原因
500kV汤颍5353线的绝缘子掉线前2个月内，当地并未出现雷电，分析掉线原因应该是绝缘子老化，绝缘子填充物局部融化。更换下来的绝缘子与悬垂线夹连接的金属部分由严重锈蚀，上面还残留有泪滴状的绝缘子填充物，绝缘子头部填充物有局部融化的痕迹，这表明高感应电压及其产生的强泄漏电流对绝缘子的老化和掉线起到了重要作用。
2暴露的问题
2.1绝缘子选用不当
500kV汤颍5353线的架空绝缘地线采用瓷质绝缘子，有多种不利于运行的因素。
（1）瓷质绝缘子属于可击穿型绝缘子，老化绝缘子的存在对线路的安全运行是一种潜在的威胁，很难发现，且定期检测需要大量的人力物力。
（2）目前大多数导线瓷质绝缘子已经被更换为钢化玻璃绝缘子，但对用于地线的瓷质绝缘子可能存在的危害认识不足，认为地线瓷质绝缘子承受电压低，不易老化，因而未能及时变更设计或进行大修改造。
（3）线路投运和大修改造时，设计部门对磁质绝缘子存在的问题重视程度不够，过于注重成本控制和“静态”运行，未能充分考虑线路运行后的“动态”情况，使线路存在先天安全隐患，不利于输电线路的长期安全、经济运行。
2.2瓷质绝缘子对降低线损的作用不理想
本线路地线采用绝缘子的主要目的是要实现地线全线绝缘以降低线损，但由于瓷质绝缘子在运行了一段时间后，其电气绝缘性能逐渐丧失。架空绝缘地线实际已经处于单点接地的状态，原本架空绝缘地线也就出现了额外泄露电流。单点接地的架空绝缘地线，其总体感应电压仍然很高，因此产生的额外泄露电流的值也很高，线路此时的线损大幅度增加。可见，依赖瓷质绝缘子的电气可靠性来降低线损本身就存在着较大安全隐患。
2.3架空绝缘地线运行方式存在问题
2.3.1导致地线产生高感应电压
全线绝缘的方式虽然减少了线损，但必定导致地线上的高感应电压大增。高感应电压不但加速瓷质绝缘子老化进而击穿的速度，而且会在瓷质绝缘子击穿后进一步破坏瓷质绝缘子的机械性能，这是导致掉线的主要诱因之一。
2.3.2导致OPGW断股
500kV汤颍5353线的一回地线采用OPGW复合光缆，其直径稍大，且外层采用铝合金线，熔点也稍高。但由于另一回地线采用全线绝缘的方式，导致线路遭受雷击时，OPGW复合光缆因全线接地而承受较大的雷击电流。而现时地线的耐雷设计主要考虑雷击初始冲击和再冲击的影响，对雷电中间电流和连续电流的影响考虑得较少。500kV汤颍5353线OPGW复合光缆在运行中曾2次受雷击断股。其原因正是由于承受了更多雷擊电流，导致外层铝合金线局部高温过热，有的直接熔断，有的由于部分熔融在巨大张力下断裂。
2.4未能准确、全面对瓷质绝缘子进行检测
负责管辖500kV汤颍5353线的班组只有10个人，他们要负责淮南地区110kV～500kV运行、维护和检修工作。班组工作量大，而人手又相对不足。一般只在阴天时用红外测试仪进行检测，夜晚只能检测部分地形较好的杆号段。由于受太阳红外线的干扰，难以保证阴天检测质量，同时配备的仪器不够先进，对高塔瓷质绝缘子的检测不够精确。
3保证地线安全运行的对策
3.1将瓷质绝缘子更换为钢化玻璃绝缘子
对2根地线均为地线的输电线路，将瓷质绝缘子为钢化玻璃绝缘子。钢化玻璃绝缘子具有优良的机电性能，其抗拉强度是瓷质绝缘子的2.2倍，耐电击穿性能是瓷质绝缘子的3.8倍，耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能也优于瓷质绝缘子，因而使用钢化玻璃绝缘子可大大降低故障几率。钢化玻璃绝缘子还具有“零值自爆”特点，便于发现绝缘子的劣化。零值的钢化玻璃绝缘子，强电流大部分在零值绝缘子铁帽和钢脚通过，经过铁帽内部的部分非常小，这就大大减少了断串的概率。采用钢化玻璃绝缘子后，维护和检修工作减少，也符合在人员配备不足的情况下，利用先进材料，间接提高工作效率的原则。
3.2改变地线架设方式
（1）输电线路有1根地线为OPGW复合光缆的，可考虑改变地线架设方式。在线路停电时间紧张的情况下，可以考虑先采用多点加装接地引下线的办法，在不改变架空地线受力的情况下实现局部绝缘运行。
（2）OPGW复合光缆在运行中不但具有防雷功能，还肩负着通讯的重要作用。在面对不可抗力因素时，优先保护OPGW复合光缆是必要的，也是必须的、在线路停电时间充裕的时候，将架空绝缘地线全线绝缘方式改变为直接接地方式，不但可以消除因绝缘子老化造成的掉线隐患，还可以减小雷击时流过OPGW复合光缆的电流，起到保护OPGW复合光缆的作用。
3.3定期对未更换的瓷质绝缘子进行检测
（1）购置功能先进的红外检测设备，条件许可的话尽量在夜间采用红外测试仪检测。
（2）测量架空绝缘地线的实际感应电压，选择最恰当的火花间隙对地形恶劣的杆塔用火花间隙法检测。
（3）瓷质绝缘子击穿后不但有发热现象，也有较大的感应电流，因此可以用钳型电流表测量杆塔的泄露电流，如果测得的电流值较大，此杆塔绝缘地线绝缘子可能被击穿，应重点加强检测。
2012年4月，巡视人员发现该线路#171杆塔地线由于瓷质绝缘子铁帽和钢脚分离而掉线，掉线的地线受到后串无间隙绝缘子保护，没有对线路安全运行构成影响。
1原因分析
1.1架空绝缘地线的感应电压
输电线路上的架空地线，大多数都是在每基杆塔上直接接地的，但接了地的地线会长期流过感应电流，使线损增大。为了减少地线的线损和利用地线进行高频载波通讯，不少线路都采用了一侧架空绝缘地线。
架空绝缘地线有较高的感应电势，其大小与线路电压、负荷、长度及地线与导线间的距离有关。500kV汤颍5353线由于电压高、负荷重，架空绝缘地线的感应电势可能达到10kV级。如此高的感应电压使地线绝缘子实际上相当于被作为导线绝缘子使用，造成对绝缘子电气和机械性能的损伤。
1.2瓷质绝缘子电气和机械性能的丧失
（1）由于所使用的瓷质绝缘子为内胶装结构，其胶装粘合剂水泥和铁帽、钢脚、瓷件的热膨胀系数不相同。温度变化时因部件热胀系数的差异，使瓷件受到剪切应力和压应力的作用；水泥的长期膨胀是瓷件和铁帽受到局部应力以致产生疲劳效应，其绝缘性能随运行时间延长会逐渐降低，甚至完全丧失，此时的瓷绝缘子处于击穿运行状态。
（2）该瓷质绝缘子的电气性能虽已大幅度下降或者丧失，不能满足绝缘要求，但其机械强度仍能满足设计要求，所以此时地线不能马上掉线。绝缘子在感应电压的作用下，对绝缘子内部产生明显的热作用，热量积累导致绝缘子温度升高。机电负荷和温升的长期变化进一步加速了绝缘子老化，而进一步老化的结果又导致热效应的加剧，从而形成了恶性循环。最后致使绝缘子失去支撑能力，或因瞬间骤热而发生爆炸，导致绝缘子断串。
1.3掉线原因
500kV汤颍5353线的绝缘子掉线前2个月内，当地并未出现雷电，分析掉线原因应该是绝缘子老化，绝缘子填充物局部融化。更换下来的绝缘子与悬垂线夹连接的金属部分由严重锈蚀，上面还残留有泪滴状的绝缘子填充物，绝缘子头部填充物有局部融化的痕迹，这表明高感应电压及其产生的强泄漏电流对绝缘子的老化和掉线起到了重要作用。
2暴露的问题
2.1绝缘子选用不当
500kV汤颍5353线的架空绝缘地线采用瓷质绝缘子，有多种不利于运行的因素。
（1）瓷质绝缘子属于可击穿型绝缘子，老化绝缘子的存在对线路的安全运行是一种潜在的威胁，很难发现，且定期检测需要大量的人力物力。
（2）目前大多数导线瓷质绝缘子已经被更换为钢化玻璃绝缘子，但对用于地线的瓷质绝缘子可能存在的危害认识不足，认为地线瓷质绝缘子承受电压低，不易老化，因而未能及时变更设计或进行大修改造。
（3）线路投运和大修改造时，设计部门对磁质绝缘子存在的问题重视程度不够，过于注重成本控制和“静态”运行，未能充分考虑线路运行后的“动态”情况，使线路存在先天安全隐患，不利于输电线路的长期安全、经济运行。
2.2瓷质绝缘子对降低线损的作用不理想
本线路地线采用绝缘子的主要目的是要实现地线全线绝缘以降低线损，但由于瓷质绝缘子在运行了一段时间后，其电气绝缘性能逐渐丧失。架空绝缘地线实际已经处于单点接地的状态，原本架空绝缘地线也就出现了额外泄露电流。单点接地的架空绝缘地线，其总体感应电压仍然很高，因此产生的额外泄露电流的值也很高，线路此时的线损大幅度增加。可见，依赖瓷质绝缘子的电气可靠性来降低线损本身就存在着较大安全隐患。
2.3架空绝缘地线运行方式存在问题
2.3.1导致地线产生高感应电压
全线绝缘的方式虽然减少了线损，但必定导致地线上的高感应电压大增。高感应电压不但加速瓷质绝缘子老化进而击穿的速度，而且会在瓷质绝缘子击穿后进一步破坏瓷质绝缘子的机械性能，这是导致掉线的主要诱因之一。
2.3.2导致OPGW断股
500kV汤颍5353线的一回地线采用OPGW复合光缆，其直径稍大，且外层采用铝合金线，熔点也稍高。但由于另一回地线采用全线绝缘的方式，导致线路遭受雷击时，OPGW复合光缆因全线接地而承受较大的雷击电流。而现时地线的耐雷设计主要考虑雷击初始冲击和再冲击的影响，对雷电中间电流和连续电流的影响考虑得较少。500kV汤颍5353线OPGW复合光缆在运行中曾2次受雷击断股。其原因正是由于承受了更多雷擊电流，导致外层铝合金线局部高温过热，有的直接熔断，有的由于部分熔融在巨大张力下断裂。
2.4未能准确、全面对瓷质绝缘子进行检测
负责管辖500kV汤颍5353线的班组只有10个人，他们要负责淮南地区110kV～500kV运行、维护和检修工作。班组工作量大，而人手又相对不足。一般只在阴天时用红外测试仪进行检测，夜晚只能检测部分地形较好的杆号段。由于受太阳红外线的干扰，难以保证阴天检测质量，同时配备的仪器不够先进，对高塔瓷质绝缘子的检测不够精确。
3保证地线安全运行的对策
3.1将瓷质绝缘子更换为钢化玻璃绝缘子
对2根地线均为地线的输电线路，将瓷质绝缘子为钢化玻璃绝缘子。钢化玻璃绝缘子具有优良的机电性能，其抗拉强度是瓷质绝缘子的2.2倍，耐电击穿性能是瓷质绝缘子的3.8倍，耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能也优于瓷质绝缘子，因而使用钢化玻璃绝缘子可大大降低故障几率。钢化玻璃绝缘子还具有“零值自爆”特点，便于发现绝缘子的劣化。零值的钢化玻璃绝缘子，强电流大部分在零值绝缘子铁帽和钢脚通过，经过铁帽内部的部分非常小，这就大大减少了断串的概率。采用钢化玻璃绝缘子后，维护和检修工作减少，也符合在人员配备不足的情况下，利用先进材料，间接提高工作效率的原则。
3.2改变地线架设方式
（1）输电线路有1根地线为OPGW复合光缆的，可考虑改变地线架设方式。在线路停电时间紧张的情况下，可以考虑先采用多点加装接地引下线的办法，在不改变架空地线受力的情况下实现局部绝缘运行。
（2）OPGW复合光缆在运行中不但具有防雷功能，还肩负着通讯的重要作用。在面对不可抗力因素时，优先保护OPGW复合光缆是必要的，也是必须的、在线路停电时间充裕的时候，将架空绝缘地线全线绝缘方式改变为直接接地方式，不但可以消除因绝缘子老化造成的掉线隐患，还可以减小雷击时流过OPGW复合光缆的电流，起到保护OPGW复合光缆的作用。
3.3定期对未更换的瓷质绝缘子进行检测
（1）购置功能先进的红外检测设备，条件许可的话尽量在夜间采用红外测试仪检测。
（2）测量架空绝缘地线的实际感应电压，选择最恰当的火花间隙对地形恶劣的杆塔用火花间隙法检测。
（3）瓷质绝缘子击穿后不但有发热现象，也有较大的感应电流，因此可以用钳型电流表测量杆塔的泄露电流，如果测得的电流值较大，此杆塔绝缘地线绝缘子可能被击穿，应重点加强检测。