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復(fù)合絕緣子目前用量巨大，但芯棒工藝控制不好時會留下缺陷，運行中持續(xù)發(fā)展出現(xiàn)斷串、擊穿故障。為將故障消除在萌芽中，復(fù)合絕緣子芯棒缺陷的診斷顯得非常重要。對運行單位而言，帶電檢測手段是兼顧可靠性與設(shè)備狀態(tài)感知的最佳手段，目前對于復(fù)合絕緣子帶電檢測相對有效、成熟的手段是紅外、紫外測試。

1.1  內(nèi)部缺陷的紅外特征

復(fù)合絕緣子的發(fā)熱來源主要有極化損耗、局部放電、泄漏電流等。前兩者都源于缺陷引起的電場過分集中；泄露電流發(fā)熱多見于絕緣子傘面發(fā)生劣化的情況，泄露電流集中在劣化部分，與周圍出現(xiàn)明顯的溫差。通常氣隙、碳化通道的端部由于局部放電情況的存在將成為“熱點”，而碳化通道中間部分由于電場較弱，往往溫度較低。

例1：端部受潮

某500kV線多支復(fù)合絕緣子出現(xiàn)2-4K的溫升，在實驗室中進(jìn)行交流、直流耐壓下的溫升測試，施加電壓幅值與最高運行電壓幅值相等（1.1Um/）。

特征：施加交流高壓時，高濕度下的溫升在4-5K左右，明顯高于低濕度下的溫升，直流高壓試驗中絕緣子幾乎觀察不到溫升；不同濕度下的溫升差異使得現(xiàn)場檢測時出現(xiàn)有時溫升較高，有時不存在溫升的現(xiàn)象。（參考文獻(xiàn)：復(fù)合絕緣子護(hù)套受潮對端部異常溫升的影響）

例2：碳化通道

某500kV線某塔雙V串復(fù)合絕緣子中一支斷裂，斷裂絕緣子芯棒有多處孔洞，內(nèi)部已產(chǎn)生電蝕通道，其中將斷裂絕緣子A、同批次絕緣子B置于運行電壓下進(jìn)行紅外測溫。

兩支絕緣子的紅外測溫

▲圖1 絕緣子A（斷裂）紅外特性圖

▲圖2 絕緣子B紅外特性圖

檢測發(fā)現(xiàn)， 絕緣子A中部溫度為14.8℃，高于絕緣子B的12.9℃。試驗過程中發(fā)現(xiàn)，絕緣子A中部第45-46單元（低壓端首個單元為第1個單元，45-46單元之間為芯棒蝕損與未蝕損的交界點）溫度高于絕緣子B溫度1.9℃1）絕緣子A、B高壓端溫度均在15℃左右，差異不大。

存在電蝕通道絕緣子的紅外特征：

①電蝕通道的高壓端、與完好芯棒的分界區(qū)域上是溫升明顯區(qū)域；

②與無電蝕通道絕緣子相比溫升幅值可能不高（僅1.9°）；

③絕緣子本身不同位置的溫差較為明顯；

（實際上B絕緣子也存在內(nèi)部缺陷，粘接不良）

1.2  測試判斷

現(xiàn)場在運復(fù)合絕緣子的紅外診斷判斷準(zhǔn)則為標(biāo)準(zhǔn)《DL/T 664 帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》的附表I.2，復(fù)合絕緣子本體溫差超過0.5-1.0 K時，應(yīng)引起注意。

考慮到現(xiàn)場紅外檢測易受外界光照反射、角度、對焦清晰度影響，測試誤差較難控制，因此當(dāng)前許多單位（包括中國電科院與各省公司）現(xiàn)場測試時將上述判據(jù)放寬為2.0K。

為輔助判斷，對于有懷疑的絕緣子，應(yīng)進(jìn)行多次跟蹤檢測、開展相間比對輔助判斷。

1.3  測試注意事項

a、避免陽光、其他可見光影響

由于復(fù)合絕緣子屬電壓致熱型設(shè)備，其溫度場測試容易受到外部環(huán)境影響。陽光、可見光較強(qiáng)時，會造成絕緣子向陽面、背陽面溫度的差異，造成芯棒不同側(cè)面的溫差。如圖3所示，當(dāng)天測試外界陽光較強(qiáng)，此時紅外測溫的最高點位于陽光反射較強(qiáng)的傘裙表面，同時芯棒向陽面測點（SP1）與背陽面測點（SP2）溫度分別為27.9℃、25.0℃，其溫差達(dá)到了2.9 K,陽光造成的溫差極有可能將芯棒內(nèi)部可能存在的熱點淹沒，造成漏判。因此在測試時，最好在陰天進(jìn)行。

▲圖3 陽光影響

b、合理設(shè)置測試距離、反射率、風(fēng)速等參數(shù)，反射率應(yīng)設(shè)置在0.85至0.95之間，登塔、在塔下測試應(yīng)合理設(shè)置測試距離（可以攜帶測距儀、風(fēng)速儀等設(shè)備勘定測試環(huán)境參數(shù)）；

c、測試時盡量選擇與絕緣子芯棒垂直的角度，同時注意對焦，對于過于模糊地紅外照片，應(yīng)予以放棄。應(yīng)將絕緣子芯棒熱點與芯棒其他較遠(yuǎn)位置比較確定溫升，如下圖角度較好：

▲圖4 推薦的拍攝角度

d、測試時記錄時間、環(huán)境濕度、溫度，并給出紅外照片，以便后續(xù)分析。

e、發(fā)現(xiàn)紅外照片測試參數(shù)設(shè)置不對時，一般紅外儀器的軟件都有測試圖像的反演功能，利用軟件對測試參數(shù)進(jìn)行修改、重新計算溫升，可以一定程度減少測試參數(shù)設(shè)置不正確帶來的影響（但與實際測試時正確設(shè)置參數(shù)相比，準(zhǔn)確度仍然較差）。

f、桿塔過高時，測試距離較遠(yuǎn)，紅外儀分辨率有限，將無法測出溫升，可以通過加裝調(diào)焦鏡頭的方式提升測試距離。

2.1  內(nèi)部缺陷的紫外特征

復(fù)合絕緣子碳化通道和蝕損等缺陷引起電暈時，利用紫外成像儀可對電暈實現(xiàn)觀測。紫外法的優(yōu)點是檢測距離遠(yuǎn)，對電暈的檢測靈敏度高，利于盡早發(fā)現(xiàn)缺陷，對導(dǎo)通性缺陷的檢測靈敏度高于紅外法。紫外法的缺點是能檢測的缺陷類型較受限，并非所有缺陷都產(chǎn)生穩(wěn)定電暈，如芯棒表面的裂紋只有受潮后才會產(chǎn)生電暈，但此時絕緣子表面雨滴也可能產(chǎn)生電暈。紫外法對光照有一定要求，對檢測位置要求較高，只有在放電的正面才能得到放電圖像，因此紫外對于絕緣子局部缺陷的判斷則主要處于輔助地位，通常與紅外法配合使用。

紫外檢測案例：

某500kV輸電線路復(fù)合絕緣子發(fā)現(xiàn)溫升，同時開展紅外、紫外測試，如下圖。

▲圖5 含電蝕通道復(fù)合絕緣子的紫外圖譜

復(fù)合絕緣子存在護(hù)套破損、護(hù)套沿芯棒裂開、端部爬電時的紫外圖像如圖6-圖8。

▲圖6  絕緣子局部護(hù)套破損紫外圖譜

▲圖7  絕緣子局部護(hù)套破損紫外圖譜

▲圖8 積污嚴(yán)重導(dǎo)致端部表面爬電

缺陷絕緣子的紫外特征：

①芯棒破開的絕緣子，同時檢測紅外與紫外時，絕緣子出現(xiàn)非正常放電的區(qū)域與溫升超標(biāo)區(qū)域一致；（如果檢測同時存在溫升與紫外放電，則其存在缺陷的概率非常高）

②局部護(hù)套破損、護(hù)套長條形開裂的端部會有顯著紫外放電；

另外，局部積污嚴(yán)重導(dǎo)致的端部爬電，也會導(dǎo)致絕緣子護(hù)套受損。對復(fù)合絕緣子而言，如果紫外檢測發(fā)現(xiàn)護(hù)套表面有集中、穩(wěn)定的放電，就要考慮護(hù)套受損的可能，需要進(jìn)行仔細(xì)檢查，如果護(hù)套破損，應(yīng)盡快更換。

2.2  測試判斷

紫外測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：《DL/T 345-2010 帶電設(shè)備紫外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》；

診斷方法包括設(shè)備本身的判斷、三相設(shè)備之間的比對判斷兩類，一般在嚴(yán)重放電時，紫外光子數(shù)值較大，很容易判斷，如果紫外光字?jǐn)?shù)較少、不穩(wěn)定，則需要多次跟蹤檢測、開展相間比對。

2.3  測試注意事項

①設(shè)置合理的增益

增益設(shè)置過低時檢測靈敏度不夠，設(shè)置過高則容易受到外界光纖干擾，一般開始測試時設(shè)置增益為最大值，根據(jù)光子數(shù)的飽和情況逐漸調(diào)整增益；

②風(fēng)速不宜大于5m/s;

風(fēng)速過大時將影響觀測到的紫外光子數(shù)；

③避開遮擋、避開電磁干擾；

④宜在夜晚或陰天檢測；

⑤表面污穢過重、復(fù)合絕緣子憎水性喪失也會產(chǎn)生紫外信號，需要加以區(qū)分；

①對于懷疑存在芯棒缺陷的絕緣子，可同時開展紅外、紫外檢測，如同時存在溫升與紫外放電，則其存在缺陷的概率非常高；

②紅外測試需合理設(shè)置參數(shù)、保證測試圖像清晰度，否則測試結(jié)果偏差較大，登塔測試效果顯著優(yōu)于塔下測試；

③對于電蝕通道，產(chǎn)生紅外、紫外異常信號的往往是電蝕通道的端部；

④內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的溫升初期不明顯，往往需要多次跟蹤測試、結(jié)合相間比對最終確認(rèn)；

⑤紫外測試對芯棒破損缺陷的靈敏度更高，但對于內(nèi)部缺陷主要依靠紅外測試。