中国电力报/2008年/3月/25日/第006版设备绝缘子市场冰火两重天本报记者井然通讯员孙国彬编者按当前，我国绝缘子市场已走向产品多元化的道路，传统使用的瓷绝缘子正逐渐丧失其主导地位。

国产瓷绝缘子劣化率与自爆率偏高，与国外著名绝缘子制造商的产品相比存在很大差距。

因而，国外制造商在国内投资建厂，提供了劣化率与自爆率更低的瓷、玻璃绝缘子产品，这给国内企业带来不小压力。

近年来，由于各大电网不断发生污闪事故，特别是华北、华东、东北等地发生的大面积污闪，又为推广应用复合绝缘子提供了良好的契机。

本期专题针对目前绝缘子市场的现状，以及在电网中的运行应用情况，并结合运行实践对国产绝缘子存在的质量问题加以评述，期待能够对运行和制造企业提供有益的帮助。

有关绝缘子的三言两语提起绝缘子，大家都认为很简单，不需要什么技术。

因此一看到复合绝缘子有巨大的市场潜力，相关的生产厂家在全国就铺天盖地的出现了，许多企业连专业的技术人员也不具备，更不用说懂得有关绝缘子的电气特征了。

当然，这不能怪他们，因为复合绝缘子看起来的确很简单，就是环氧玻璃钢棒、硅橡胶伞盘加上两端的金属端头，不折不扣的三大件，除此之外别无他物。

想办法把硅橡胶伞盘压在芯棒上，再把两端的端头固定在芯棒上，一支绝缘子就算完成了。

如果企业只是这样做是远远不够的，因为要把绝缘子做到位是一件很不容易的事。

只有深入到绝缘子的本质，才能发现绝缘子不是三大件简单地组合，而是有着许多需要研究的细节，把这些细节掌握了，生产出来的产品才能与传统的绝缘子不同，才能有自己的创新和风格。

一般而言，企业想在绝缘子领域占据领先优势，需要具备以下条件：1.要有丰富的高电压技术和设备的专业知识。

为了设计出技术先进、经济合理、性能可靠的绝缘子，首先必须掌握各类绝缘材料在电场作用下的电气物理性能，特别是在强电场中的击穿特性及其规律；其次，绝缘子被破坏程度决定于作用在其之上的电场强度，在满足电气设备基本要求的前提下，应设法改善绝缘结构，使电场分布尽可能均匀；此外，还可以改进工艺以提高绝缘强度；最后，还应该设计出一些好的试验方法，对绝缘子进行预防性检查，防患于未然。

2.要对绝缘子中的电磁场分布具有深刻地领悟。

国内外生产高压绝缘子的企业有许多，但大多数企业，特别是国内的企业并没有深刻地认识到掌握和确定高压绝缘子中的电磁场分布关系到产品优劣这一重要方面。

由于电磁场在绝缘子中的分布看不见，摸不着，要对其较好地掌握，需要有较深的数学和高电压专业的功底，同时还要对应用设计软件有充分掌握和熟练运用的能力，否则是体会不到其精髓的，也不可能对产品有所创新，只能依葫芦画瓢，目前绝大多数的绝缘子厂家就是处于这种状态。

3.广泛地掌握自然科学知识。

绝缘子在运行过程中，需要有优良的电气性能和机械性能，又由于绝缘子长期暴露在外，因此还需要有良好的耐冷热急变的能力，需要有足够的化学稳定性。

而且随着特高压电网的发展，对绝缘子提出了更高更复杂的要求。

因此粗看起来绝缘子仿佛并不起眼，而实际上涉及电力机械、工程材料、高分子化学、固体物理等多种学科。

4.要有丰富的实践经验。

要研制开发出真正具有创新思想的新产品，具有丰富的实践经验是至关重要的。

因为在进行绝缘子设计时，需要掌握设备的整体要求及其工作条件，需要全面分析电、磁、机械、热、老化以及其他有关方面的要求。

在这当中，生产实践的经验是很有意义的一个环节。

根据个人的体会，许多理论的应用，许多创新的点子以及许多细节用的改进都是在生产实践中进发出来的。

此外，要开发出新型的绝缘子，需要掌握绝缘子各部分承受的电压波形及其幅值，相应的力学负荷也要做到心中有数，做到这些仅仅依靠理论分析是不够的，最终要靠实践，在这些工作的基础上才能合理地设计出绝缘子的结构尺寸，才能跳出传统绝缘子的条条框框。

5.要有领导国内外复合绝缘子的新潮流、做国内外复合绝缘子领域领头羊的雄心壮志。

在电力设备中，发电机是电源建设的主角，变压器及开关设备是输变电工程的重要设备，这些产品设备庞大，零件众多，需要高标准的生产工装和检测设备。

在这些领域，我国与先进的国家相比还是有相当大的差距，生产样机可以，规模化生产就不行了。

相比之下，复合绝缘子仿佛是不起眼的小东西，所以结构不会非常复杂，因此不需要尖端的生产设备和检测技术等。

在这方面，我国的硬件水平足以与国外抗衡，余下的就是如何发挥国人的聪明才智了。

机遇篇市场巨大前景广阔经济要发展，电力要先行。

改革开放以来，我国国民经济的发展速度，每年都以近10%左右的速度增长。

就全国而言，电力工业的发展，特别是电力系统改革后的近几年，每年都以10%～15%的速度增长。

2002～2007年的发电装机容量比1949～2001年的总和还多。

截至2007年底，全国发电装机容量达到71329万千瓦，我国正在抓紧建设核电，预计2020年我国核电装机容量可以达到6000万千瓦。

国家发展改革委在2008年全国电力工业关停小火电机组工作会议上宣布，2008年全国计划关停淘汰高耗能、高污染的小火电机组1300万千瓦，也就是说，2008年将有超过1300万千瓦低耗能的新机组投入运行；同时配套进行的电力网络建设，再加上每年正常进行的城乡电网升级改造工作，我国的绝缘子市场需求非常巨大。

从某种意义上分析，产品质量优、技术含量高的高压和超高压绝缘子，目前还不能满足我国电力工业发展的需求。

案例篇脆弱的绝缘子2004年2月1日，220千伏福建永和变电站1号主变压器，闸刀跨条的引线中部构架上B相支柱绝缘子根部断裂，瓷瓶沿着导线掉落，使该变压器上引线失去水平支持而掉落在构架上，导线对该瓷瓶接地底座金属放电，1号主变压器差动保护动作，1号主变压器三侧开关跳闸。

同是该变电站，2004年6月19日进行正常的母线倒闸操作过程中，2号主变压器220千伏侧C相闸刀靠开关侧支持瓷瓶同样在根部断裂，开关引线对构架放电，母差保护动作，整个变电站全站停电；同时断裂的瓷瓶连同引线拉断了半高型布置的同一电气回路另一闸刀C相开关侧瓷瓶，掉落的瓷瓶撞击了另一个220千伏六氟化硫高压开关，灭弧气体泄压至零，设备严重损坏。

2004年2月15日，北京某变电公司检修人员在老君堂变电站检修闸刀时，支持瓷瓶突然从根部断裂，造成检修人员从高处坠落死亡；同年12月9日，湖北某供电公司修试部对220千伏竟陵变电站进行220千伏022闸刀完善化改造工作中，检修人员从搭建在闸刀支持瓷瓶上的梯子爬至支持瓷瓶顶端，并将安全带系在闸刀导电折架尾部，在B相工作的一名检修人员在用扳手松开引线螺丝过程中，该相支持瓷瓶突然从根部断裂，检修人员随闸刀坠落至水泥地面，闸刀动触头打压在其胸部造成死亡。

此外，在前几年，北方地区遇到的绝缘子断裂问题较南方多，这与北方气温低有直接关系，尤其是东北地区，气温低、温差大。

2008年初的冰灾，给江西电网、湖南电网和南网系统造成严重破坏，高压绝缘子断裂现象相当普遍。

策略篇工欲善其事必先利其器结合绝缘子事故分析，发生断裂的位置均在瓷瓶和法兰的胶合处。

瓷瓶断裂既与产品质量有关，也与隔离开关的整体质量及操作方法有关。

瓷瓶在烧制过程中控制不当，可能造成瓷件夹生、致密性不均以及水泥胶装不良的问题，加之质检手段欠缺，造成个别质量低劣的瓷瓶投放到运行中，对安全构成极大威胁。

操作人员在分合隔离开关时操作方法不当，也容易造成瓷瓶损坏。

分析发现，当法兰与瓷件胶装处进水，遇冷结冰、膨胀后，将产生很大的分子应力，使高压支柱瓷绝缘子断裂；也有绝缘子结冰后，受暴风骤雨袭击引起共振，使高压支柱瓷绝缘子异常受力超过其破坏负荷所致；也有极个别绝缘子遭外力破坏而发生断裂。

为了进一步改进绝缘子结构、提高产品的可靠性，有关专家给我国绝缘子制造商和用户提出以下几方面建议：1.对20世纪90年代制造的隔离开关支持瓷瓶、母线支持瓷瓶进行统一排查，并立即组织对此类瓷瓶进行超声探伤等测试工作，全面评估设备状态。

2.对在运行中的各类支持瓷瓶，有计划地安排抽检。

抽查的重点是那些因制造设计或操作机构卡滞、别-劲等原因经常承受异常弯矩或扭矩的支持瓷瓶。

3.及时组织专家对检测中发现的问题进行会诊、确诊、研究，提出相应的运行监控措施与处理意见，对存在严重事故隐患的设备，要抓紧时间进行更换。

4.隔离开关的操作、检修过程中，应将支持瓷瓶发生断裂列为重要危险点，研究制定并采取有针对性的安全、技术措施，包括操作、监护人员的位置、作业方式以及安全带的固定方法等方面，严禁野蛮操作，严禁无有效安全措施的检修作业。

5.要充分利用检修机会，认真进行高压支持瓷瓶的检修和维护工作，防止隔离开关操作机构锈蚀、卡滞、卡死、别劲，避免瓷瓶异常受力开裂，并积极探索有效检测瓷瓶裂纹的方法，保证检查检测到位，维护处理到位，安全措施到位。

6.改造安装人员必须熟悉理解技术要求。

安装、调试应严格按安装技术规范、产品安装使用说明书进行，尺寸、位置调整准确，避免存在安装应力。

结合设备停电机会进行一次全面检测，及时更换损伤和不合格瓷瓶，以确保人身和电网安全。

对检修人员在进行大修、清扫、消缺时，攀登瓷瓶及悬挂安全带的方法进行改进，禁止采用直接将安全带单独悬挂在瓷瓶上的做法，认真开展危险点分析，找出安全隐患，落实防范措施。

7.根据2008年雪灾事故教训，设计产品时应明确提高设计技术标准，提出设计、计算结果，经过审查，列入档案；要充分考虑瓷绝缘子的强度裕度，应适当提高强度等级，尽可能多留些裕度，以应对外力(如暴风雪)等特殊情况。

以220千伏绝缘子设计为例，绝缘子的弯曲负荷要大于10千牛，扭转负荷要大于8千牛。

行业篇国网公司发布绝缘子技术标准1月7日，国家电网公司正式发布《交流系统用盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘电子元件》技术标准，并于发布之日起实施。

该标准由国家电网公司建设运行部提出，基建部负责解释，科技部归口。

该标准适用于交流架空电力线路、发电厂及变电站用盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘子，在标准中规定了标称电压高于1000伏，频率为50赫兹的交流系统用盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘电子元件的型号及结构尺寸、技术要求、检验规则、验收、包装、运输和贮存。

截至目前，我国输电线路因污秽、雷击引起的闪络问题依然未完全解决。

盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘子结合了瓷、玻璃和复合绝缘子的优点，具有较高的机械强度和优良的防污性能。

该产品的成功研制，为我国的防污闪工作提供了一个可供选择的防污型绝缘子，其意义重大。

盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘子的机械、电气、温度、劣化等特性，若达到瓷、玻璃、复合绝缘子的水平，根据国情，其市场前景广阔，值得大力推广使用。

截至目前，我国已有几家企业研制出不同结构形式、不同机械负荷的盘形瓷或玻璃复合伞裙绝缘子产品，并在110～500千伏输电线路上有大约20万片的成功运行经验，不仅用于悬垂串，也用于耐张串。