運行中的絕緣子長期工作于強電場、機械應力、污穢及溫濕度等共存的復雜環(huán)境中,出現故障的幾率很大。隨著運行時間的增加,受機電聯合作用,絕緣子的絕緣性能和機械性能會下降,從而產生零值或低值絕緣子,這種現象稱為絕緣子的劣化。因此,為確保輸電線路的安全運行,必須對絕緣子進行有效的檢測。而紅外熱像檢測是通過探測被測設備的紅外輻射信號,從而獲得設備的熱狀態(tài)特征,并根據這種熱狀態(tài)及適當的判據,判斷設備是否處于正常狀態(tài)。

由于絕緣劣化、表面臟污等原因引起絕緣電阻值下降,會導致絕緣子發(fā)熱。絕緣子發(fā)熱大致是由介質極化引起的介損發(fā)熱、內部穿透性泄漏電流引起的發(fā)熱、表面泄漏電流引起的發(fā)熱這三部分組成。絕緣子介質極化引起的介損發(fā)熱,其發(fā)熱功率P=Ud2ωCtgδ,Ud為絕緣子分布電壓,ω為角頻率,C為絕緣子的極間電容,tgδ為絕緣子介質損耗角的正切值;瓷質絕緣子內部穿透性泄露電流引起的發(fā)熱,其發(fā)熱功率P=UdIg,Ud為絕緣子分布電壓,Ig為貫穿絕緣子的泄露電流;由于表面臟污等原因,絕緣子表面泄露電流引起的發(fā)熱,其發(fā)熱功率P=UdIgs,Ud為絕緣子分布電壓,Igs為絕緣子表面的泄露電流。
由于絕緣子對導線雜散電容及對地雜散電容的影響,導致絕緣子串的電壓分布里不對稱的馬鞍形,靠近導線的絕緣子的分布電壓相對較高,中間絕緣子承受的電壓則低一些,而靠近橫擔分布電壓又有所回升。絕緣子的發(fā)熱功率與分布電壓的平方成正比,正常絕緣子串的熱象分布規(guī)律同電壓分布規(guī)律相對應,即呈不對稱的馬鞍形,相鄰絕緣子間的溫升相差小。
劣化絕緣子發(fā)熱功率隨絕緣電阻值呈非線性變化。對于逐漸劣化的絕緣子,當絕緣電阻值比正常值稍低時,發(fā)熱功率增大;當絕緣電阻值降至很低時,發(fā)熱功率接近于零,故正常絕緣子與極低值、零值絕緣子發(fā)熱功率可能很接近,所以利用紅外熱象儀檢測低值和零值絕緣子時,需要注意可能存在檢測盲區(qū)。
低值絕緣子的熱象特征表現為鋼帽溫升偏高,污穢絕緣子表現為瓷盤溫升偏高,零值絕緣子表現為鋼帽溫升偏低。

對低值、零值絕緣子,可以使用專用的絕緣子零值檢測儀通過電阻測量法、電壓測量法或紅外熱成像儀進行檢測,海沃迪電氣研發(fā)生產的HVD-DZ20絕緣子電阻測試儀即是通過電阻測量法、通過測量絕緣子串的電阻值與標準電阻值進行比較、進而自動判斷是否為低值、零值絕緣子,具有帶電檢測、自動聲光報警提示、一鍵存儲檢測數據等功能。



