支柱瓷绝缘子断裂原因分析
支柱瓷绝缘子在电力系统内拥有量巨大,其断裂事故严重影响电力系统的安全运行,此已引起电力部门各级领导的重视。东北电力科学研究高压所从1971年开始对支柱瓷绝缘子断裂原因进行分析,做了大量的试验研究,证明支柱瓷绝缘子断裂原因:是作用在支柱瓷绝缘子水泥胶装部位的几种应力引起的,导致支柱瓷绝缘子断裂部位95%以上在法兰口内3cm到瓷沿之间。试验分析如下: 1、水泥膨胀应力:支柱瓷绝缘子胶装水泥中的氧化镁(MgO)、三氧化硫(SO3)、氧化钾(K2O)含量标,遇水产生化学反应导致体积膨胀,水泥胶装剂夹在铸铁法兰和绝缘子之间,膨胀受约束产生应力。
2、温差引起的应力:东北地区冬夏温差大,因铸铁法兰、电瓷的膨胀系数不同(铸铁法兰膨胀系数为14×10-6/℃,电瓷膨胀系数为3.5×10-6/℃),也就是说,温度降低时,铸铁法兰收缩的多、电瓷收缩的少。
3、冰冻应力:因绝缘子胶装部位空洞存水或是胶装剂致密度差浸水冰冻后产生极大的冰冻应力。
4、操作应力:实测一般为10 Mpa以下。
在以上几种应力的共同作用下,支柱瓷绝缘子的法兰口内产生很大的应力,再加上早期的产品法兰内应力沥清缓冲层没有或厚度不够,应力无处释放,应力压在有缺陷的支柱瓷绝缘子端部(例如:夹渣、夹层、生烧、气孔等)使支柱瓷绝缘子进入亚裂纹扩展状态(额定应力的80%左右),后导致支柱瓷绝缘子断裂。
故障支柱瓷绝缘子由于内部裂纹等缺陷会产生间隙放电,放电可以产生超声波,因此利用超声波可对故障支柱瓷绝缘子进行探伤。超声波探伤具有灵敏度高、穿透力强、检测速度快、对人体无伤害等一系列优点。