支柱绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间支柱绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多悬状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由硅胶或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该产生由于环境和电负荷条件发生变化导致的闪络击穿而失效，否则绝缘子就会失去作用，会损害整条线路的使用和运行寿命。

中文名

支柱绝缘子

外文名

Post insulator

技术参数

国家标准

材    质

陶瓷，橡胶，玻璃

绝缘子作用

高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷或橡胶制成,就叫绝缘子。为了防止浮尘等污秽在绝缘子表面附着,形成通路被绝缘子两端闪络击穿,即爬电.故增大表面距离,即爬距,沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离叫爬距.爬距=表面距离/系统最高电压.根据污秽程度不同,重污秽地区一般采用爬距为31毫米/每千伏。零值绝缘子指的是在运行中绝缘子两端的电位分布接近零或等于零的绝缘子。零值或低值绝缘子的影响：线路导线的绝缘依赖于绝缘子,由于制造缺陷或外界的作用,如：绝缘子表面过脏，雷击等。绝缘子的绝缘性能会不断劣化,当绝 缘电阻降低或为零时称为低值或零值绝缘子。绝缘子是光滑的，可以减少电线之间的容抗作用，以减少电流的流失。

存在问题

随着我国特高压交直流线路的建设和对机械强度使用要求的不断提高，纯瓷支柱绝缘子的问题也越来越突出，在特高压直流换流站中的问题更为突出，主要表现在：

①外绝缘问题。随着运行环境的日趋恶化，瓷支柱绝缘子抗污闪能力不足。对于特高压直流而言，纯瓷支柱绝缘子要求很大的爬电距离和结构，而过高的支柱绝缘子难以达到较强的抗弯和抗震强度。

②抗地震问题。以电瓷支柱绝缘子为绝缘部件的高压设备，简称为电瓷型高压设备，这类设备的抗震问题一直难以很好地解决。在2008年的汶川大地震中，高压设备损坏的大部分原因是瓷套管断裂。对于特高压直流系统而言，用于平波电抗器的支柱绝缘子要求整体高度12m，支撑质量40t，而换流站地点在地震多发区的云南楚雄，显然瓷支柱绝缘子要满足抗震要求是十分困难的。

③制造质量问题。瓷支柱绝缘子由于其本身工艺复杂、设备条件、原材料质量问题等限制，制造难度很大。原国家电力公司发输电运营部高压支柱瓷绝缘子事故调查工作小组在大量调研的基础上，按技术原因统计瓷支柱绝缘子的事故情况，得出造成支柱瓷绝缘子断裂，产品质量原因占大多数的结论。

断裂事故特点分析

(1)普通低强度(4kN)的瓷绝缘子出现断裂问题较多，高强瓷(8kN及以上)的问题较少。

(2)断裂事故在全国各地都有发生，发生断裂事故的地区，北方多于南方，尤其东北地区最多，其次是华北地区。

(3)高压支柱瓷绝缘子断裂事故主要集中在220kV、110kV及66kV电压等级，其中又以220kV最多，约占一半以上。

(4)高压支柱绝缘子支撑的设备主要是隔离开关和母线，断裂事故中涉及隔离开关的约占80%以上。

(5)断裂事故在绝缘子上、中、下部均有发生，其中又以下部故障最多，上部其次，中部(上节的下部或下节的上部)最少。

(6)断裂事故有95%以上都发生在法兰口内3厘米到第一伞裙之间。

(7)发生断裂事故时常伴有温度骤变，或者风速较大等恶劣条件，且许多事故发生在分闸和合闸操作的时候。

绝缘子发热

原因

研究表明，绝缘子的发热由三部分组成：

一为电介质在工频电压作用下激发的极化效应发热；

二为内部穿透性泄漏电流发热；

三为表面爬电泄漏电流发热。

当绝缘子运行状况良好时，其发热主要为第一项；当瓷绝缘子性能劣化，或瓷件开裂，或瓷盘表面积污，均会使第二或第三项的泄漏电流加大，发热增加，致使绝缘子温度升高。目前认为，引起绝缘子劣化主要有三个方面的原因：制造工艺控制不当、内部缺陷和运行环境变化的影响。

由于制造过程中的工艺和配方等问题，容易在陶瓷内部形成微裂纹、吸湿性气孔，并可能会造成内部应力的不均衡。局部应力集中将加大微裂纹，水分通过裂纹、气相中的贯通孔侵入瓷体，吸湿性气孔为水分子提供了驻足空间。水与玻璃相发生应力诱导化学反应，从而诱发裂纹的缓慢扩展。工频电压工况下，水分子在转向极化过程中相互摩擦，分子运动剧烈区域产生的热量将引起绝缘子局部出现明显的温升。

基本信息

电力系统中，棒形瓷支柱绝缘子被广泛使用在母线和隔离开关中。在长期的运行过程中，机械、 热、电、环境等多因素的综合作用使绝缘子用瓷不可避免地发生各种物理、化学变化，从而引起电气 性能、机械强度等随运行时问的增加而逐步下降， 发热、放电、发光等特征将伴随性能下降过程同步出现。

绝缘子特点

1、支柱绝缘子均符合GB8287.1 《高压支柱瓷绝缘子技术条件》和GB12744，《耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子》的规定，也符合国际标准IEC168《标称电压高于1000伏的系统用户内和户外瓷或玻璃支柱绝缘子的试验》及IEC出版物815《绝缘子在污秽条件下的选用导则》的规定。

2、绝缘子机械强度高、分散性小，运行安全可靠。

3、绝缘子低温机械性能好。

为检验产品的低温机械性能，低温试验室模拟室外冬季温度的变化，对ZSW1-110/4 型绝缘子进行冷冻试验。经过几次温度循环后，在低温下将试晶做弯曲破坏试验。试验结果证明绝缘子在-40℃条件下弯曲破坏强度与室温相比无明显变化。

4、耐污性能优良。

绝缘子的耐污秽性能主要取决于产品的结构及伞裙的造型。该方面做了大量的工作。通过设计优选、人工污秽试验优选和自然污秽试验优选，最后确定了大小伞相间、伞下带棱的绝缘子伞裙。用该伞裙研制的额定电压126kV、252kV 弯曲破坏负荷不小于12kV、爬电比距25mm/kV的绝缘子，在0.12mg/㎝2等值盐密下，可长期耐受最高运行相电压，即绝缘子III级的爬电距离，可耐受IV级等值盐密污秽。额定电压550kV爬电比距为25mm/kV的绝缘子可在0.06mg/㎝2 等值盐密下长期运行。绝缘子的耐污水平在国内领先，它耐受等值盐密值高出同样爬距、等径伞裙同类产品的三分之一。经东北电力试验研究院对绝缘了进行人工污秽耐受电压试验结果表明，爬电比距31mm/kV的绝缘子耐受最高值盐密为0.25mg/㎝2。

5、耐地震水平高。

额定电压252kV、550kV绝缘子，在北京水利水电科学研究院进行了烈度9级的抗地震性能试验，结果试品完好无损。

6、无线电干扰低。

额定电压550kV的绝缘子，在1.1倍最高运行相电压下，产生无线电干扰不大于500μV，晴天夜晚无可见电晕，可见电晕电压高达450kV。