1、支柱绝缘子概述

　　电气设备刀闸支柱绝缘子是变电站运行的重要组成设备，起着支撑导体和绝缘的作用。防止支柱绝缘子断裂事故是历年来我厂的重点工作，电网对避免发生支柱绝缘子断裂事故也提出了更高的要求，电网中因支柱绝缘子断裂引起的故障时有发生，影响面广，损失大，我厂曾发生过几起刀闸支柱绝缘子断裂事故，给安全运行构成极大威胁，其断裂原因主要是由于支柱绝缘子老化根部机械强度减弱，刀闸支柱绝缘子局部损伤后引发断裂事故。支柱绝缘子超声波探伤技术是近几年开发的新技术，引进此技术能及早发现支柱绝缘子局部损伤，对防止运行中支柱绝缘子突然断裂具有重要意义，是将支柱绝缘子断裂事故隐患消除的一个切实可行的方法。

　　2、支柱绝缘子断裂原因

　　支柱绝缘子主要由粘土、长石石英等铝硅酸盐原件混合配制，加工成一定形状后，在高温下烧结成的无机绝缘材料，绝缘子表面复盖了一层玻璃质平滑薄层釉。支柱绝缘子劣化受多方面因素的影响，既与制造厂家选用的材料、配方、工艺流程有关，也与运行环境以及运行中承受的抗电负荷甚至外力的作用有关。

　　如果支柱绝缘子在制作过程中配方不当，工艺流程中原料混合不均匀，焙烧火力不足等，则支柱绝缘子易形成吸湿性气孔。而结构不合理，或者成型时失误、受力不均等，也会使支柱绝缘子内部存在内应力，而导致支柱绝缘子产生裂纹、气隙，以至劣化。支柱绝缘子一般是通过将粉未原料成型，烧结而成的。经过这些工艺所制得的支柱绝缘子，是由许多微晶聚集的多晶体构成，这就不可避免的存在着晶界。晶界不仅在支柱绝缘子烧结过程中起着重要作用，而且还对烧结体物理、化学性能有很大影响。支柱绝缘子的微观结构是由微晶、晶界、晶界析出物、晶界气孔、晶粒内析出物、晶粒内气孔等构成的。构成支柱绝缘子主成分的微晶尺寸，一般由1微米至几十微米，结晶轴方是任意的，微晶直径与原料颗粒直径、杂质、烧结条件有关。陶瓷晶界有位错、空孔等晶格缺陷和晶格畸变存在。因而杂质容易集中，形成晶界偏析层、层状析出物等。一般将在晶界由偏析的杂质离子所形成的层称为晶界偏析层，晶界偏析层厚度由20埃至1微米。

　　制作支柱绝缘子，一般用水泥作为胶合剂。水泥本身吸收水分和CO2后，体积会变大，水泥吸收水分后，也会反复冻结和融解，促使支柱绝缘子劣化。而水泥干燥、凝结，不但会形成吸湿性气孔，而且会产生很多的裂缝。

　　当环境温度发生骤变时，支柱绝缘子将面临着很大的考验。例如，夏季烈日，突然又降暴雨时，支柱绝缘子的各部分来不及同时胀缩，支柱绝缘子的局部位置(如头部)将承受很大的机械应力，甚至使瓷件开裂。此时，如果支柱绝缘子的体积较大，结构较复杂，则开裂的可能性和严重性愈大。长期的运行经验表明，质量不好的支柱绝缘子，在夏季，特别是烈日曝晒后又突降大雨的天气下，支柱绝缘子的劣化率往往比冬季高数倍。同样，直接受日照，且受到淋雨的多层针式支柱绝缘子的上层瓷裙和头部以及支柱绝缘子绝缘子的胶装部位都是劣化率较高的部位。造成支柱绝缘子损坏、断裂的因素很多，主要有：

　　产品的质量不高，缺陷产品出厂。有些甚至是劣制或以旧充新的产品，根本得不到不质量保障。具体表现为，裂纹、夹渣、夹层、气孔等，在里面应力的作用下产生裂纹并扩展具有较大隐蔽性。

　　包装、运输及安装造成损坏。

　　支柱绝缘子在恶劣环境下运行，电瓷、水泥和铸铁法兰三者之间的膨胀系数有差异，另有温差的原因，致使开裂。

　　操作应力和安装应力过大，操作次数频繁，引起支柱绝缘子的断裂。
 

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