2024年10月22日发(作者：兴秀艳)
龙源期刊网
百万伏断路器63kA容量试验失败原因分析
与解决
作者：陈国顺，崔洪舰
来源：《中国科技博览》2013年第27期
龙源期刊网
[摘 要] 断路器型式试验中，容量试验是非常关键的试验项目之一，在试验中可能会出现
意想不到的问题。针对百万伏双断口断路器在做容量试验过程中出现的绝缘子炸裂进行分析，
从各个角度及方面进行试验失败后对零部件检测并进行评估。分析造成失败的原因，最终在后
续的试验中避免了相同问题的发生，试验最终顺利的完成。也为工程实际操作提供了可靠和保
证。
[关键词] 绝缘子；炸裂；检测；分析
中图分类号：TM216
0 引言
我国的经济建设蓬勃迅猛发展，对电网建设提出了更高层次和更高参数的要求。近年来国
内市场用电量急剧增加。
龙源期刊网
为了满足日益增长的电力需求，需要大容量远距离进行输电，因此，对产品设备的参数提
出了更高的要求。
百万伏63kA断路器是输电设备中的一个重要组成部分。其中，断路器的容量试验是断路
器型式试验中一个重要和关键的组成部分。
本文对容量试验项目T60失败的原因进行分析。试验过程为：在恢复电压阶段，当恢复电
压过峰值899kV后开始下降时到844kV，断口间绝缘击穿，停止了试验；随后对断口进行了
一次绝缘验证，当电压上升到616kV断口间击穿。
下图为恢复电压波形截图
下图为在解体后发现一个断口间的绝缘子炸裂，
部分电容片及绝缘子碎片散落在罐底部
1 造成绝缘子炸裂的原因分析
造成绝缘子炸裂的最终因素是断口间绝缘子绝缘性能下降，形成放电通道，在放电通道上
发生贯穿放电，电流从放电通道流过，导致绝缘子贯穿性放电。放电过程中通道的温度瞬间升
高导致绝缘子炸裂。
然而，是什么因素导致绝缘子绝缘能力下降能呢？经过讨论与分析应该有四种因素导致绝
缘能力下降的可能。第一，与绝缘子相连的法兰面变形严重，在连接时绝缘子受到较大的外力
造成绝缘子的裂纹，导致绝缘能力下降，最终造成贯穿放电。第二，绝缘子本身内部缺陷逐步
发展导致贯穿放电。第三，电容片本身的电极凸起形成尖端局部放电，最终导致贯穿绝缘子放
电。第四，电容片在装配前受潮（电容片是从国外经过海运后进到厂内的，并没有特殊的防潮
措施），电容片是装在一个相对封闭的绝缘管内，试验时在温度升高水汽蒸发，之后温度又下
降造成水汽在狭小空间内相对集中，导致绝缘破坏形成放电通道。
2 针对上面分析的原因进行逐一排查
1.1 对与绝缘子连接的两侧金属法兰面使用三坐标测量仪进行了平面度的检测，其检测的
结果为：一侧的平面度0.088；另一侧的平面度0.186。均小于图纸0.2的要求，可以排除了是
两侧法兰面变形使绝缘子受外力影响的绝缘子裂纹引起贯穿放电。
1.2 对绝缘子进行了X射线实时成像检测，对嵌件部位及其整体进行了成像检测，未发现
结合不良及其它影响绝缘强度和机械性能的缺陷。另外，绝缘子本身在出厂前也做了一些相关
试验，都是合格的产品。所以，绝缘子本身不存在缺陷，不是造成贯穿放电的原因。
下图为X射线成像检测的截图：
龙源期刊网
1.3 在电容片拆卸之前，对其所在串进行了编号后按顺序摆放到地面，然后，检查和设计
人员进行逐个电容片外观检查，查看是否存在明显的电极的凸起尖点。挑出有4片在釉面上有
些瑕疵的电容片，但这些是在完好的电容管内挑出的电容器片，如果在已经破坏的管内存在此
类缺陷，应该是导致放电的一个诱因之一，但并不是主要因素。
下图为编号后摆在地上的电容片：
1.4 电容器在装配之前是否受潮，这个因素没有方法去检测。但经过运输途径的核实发
现，电容片是通过海运从国外进到厂内的，并且电容器片的包装没有特殊的防受潮保护措施。
因此，电容器片受潮是绝缘子贯穿性放电发生的一个主要原因。
3 结语
在经过一系列的检查检测之后，对几种可能导致放电的因素分析排查后，最后锁定主要造
成绝缘子贯穿放电的因素是电容片在装配前受潮。为防止后继试验时再出现因受潮导致绝缘贯
穿放电的发生。在装配之前电容片及绝缘件进行了烘干处理，之后再进行装配。烘干处理后，
在后续的试验项目中取得了良好的效果，顺利的通过了全部型式试验。同时在工程供货中也同
样采用烘干处理，提高了产品运行可靠性。
参考文献：
[1] 黎斌。SF6高压电器设计.北京：机械工艺出版社，2009.11
[2] 徐国政等。高压断路器原理及应用.清华大学出版社，2000.10
2024年10月22日发(作者：兴秀艳)
龙源期刊网
百万伏断路器63kA容量试验失败原因分析
与解决
作者：陈国顺，崔洪舰
来源：《中国科技博览》2013年第27期
龙源期刊网
[摘 要] 断路器型式试验中，容量试验是非常关键的试验项目之一，在试验中可能会出现
意想不到的问题。针对百万伏双断口断路器在做容量试验过程中出现的绝缘子炸裂进行分析，
从各个角度及方面进行试验失败后对零部件检测并进行评估。分析造成失败的原因，最终在后
续的试验中避免了相同问题的发生，试验最终顺利的完成。也为工程实际操作提供了可靠和保
证。
[关键词] 绝缘子；炸裂；检测；分析
中图分类号：TM216
0 引言
我国的经济建设蓬勃迅猛发展，对电网建设提出了更高层次和更高参数的要求。近年来国
内市场用电量急剧增加。
龙源期刊网
为了满足日益增长的电力需求，需要大容量远距离进行输电，因此，对产品设备的参数提
出了更高的要求。
百万伏63kA断路器是输电设备中的一个重要组成部分。其中，断路器的容量试验是断路
器型式试验中一个重要和关键的组成部分。
本文对容量试验项目T60失败的原因进行分析。试验过程为：在恢复电压阶段，当恢复电
压过峰值899kV后开始下降时到844kV，断口间绝缘击穿，停止了试验；随后对断口进行了
一次绝缘验证，当电压上升到616kV断口间击穿。
下图为恢复电压波形截图
下图为在解体后发现一个断口间的绝缘子炸裂，
部分电容片及绝缘子碎片散落在罐底部
1 造成绝缘子炸裂的原因分析
造成绝缘子炸裂的最终因素是断口间绝缘子绝缘性能下降，形成放电通道，在放电通道上
发生贯穿放电，电流从放电通道流过，导致绝缘子贯穿性放电。放电过程中通道的温度瞬间升
高导致绝缘子炸裂。
然而，是什么因素导致绝缘子绝缘能力下降能呢？经过讨论与分析应该有四种因素导致绝
缘能力下降的可能。第一，与绝缘子相连的法兰面变形严重，在连接时绝缘子受到较大的外力
造成绝缘子的裂纹，导致绝缘能力下降，最终造成贯穿放电。第二，绝缘子本身内部缺陷逐步
发展导致贯穿放电。第三，电容片本身的电极凸起形成尖端局部放电，最终导致贯穿绝缘子放
电。第四，电容片在装配前受潮（电容片是从国外经过海运后进到厂内的，并没有特殊的防潮
措施），电容片是装在一个相对封闭的绝缘管内，试验时在温度升高水汽蒸发，之后温度又下
降造成水汽在狭小空间内相对集中，导致绝缘破坏形成放电通道。
2 针对上面分析的原因进行逐一排查
1.1 对与绝缘子连接的两侧金属法兰面使用三坐标测量仪进行了平面度的检测，其检测的
结果为：一侧的平面度0.088；另一侧的平面度0.186。均小于图纸0.2的要求，可以排除了是
两侧法兰面变形使绝缘子受外力影响的绝缘子裂纹引起贯穿放电。
1.2 对绝缘子进行了X射线实时成像检测，对嵌件部位及其整体进行了成像检测，未发现
结合不良及其它影响绝缘强度和机械性能的缺陷。另外，绝缘子本身在出厂前也做了一些相关
试验，都是合格的产品。所以，绝缘子本身不存在缺陷，不是造成贯穿放电的原因。
下图为X射线成像检测的截图：
龙源期刊网
1.3 在电容片拆卸之前，对其所在串进行了编号后按顺序摆放到地面，然后，检查和设计
人员进行逐个电容片外观检查，查看是否存在明显的电极的凸起尖点。挑出有4片在釉面上有
些瑕疵的电容片，但这些是在完好的电容管内挑出的电容器片，如果在已经破坏的管内存在此
类缺陷，应该是导致放电的一个诱因之一，但并不是主要因素。
下图为编号后摆在地上的电容片：
1.4 电容器在装配之前是否受潮，这个因素没有方法去检测。但经过运输途径的核实发
现，电容片是通过海运从国外进到厂内的，并且电容器片的包装没有特殊的防受潮保护措施。
因此，电容器片受潮是绝缘子贯穿性放电发生的一个主要原因。
3 结语
在经过一系列的检查检测之后，对几种可能导致放电的因素分析排查后，最后锁定主要造
成绝缘子贯穿放电的因素是电容片在装配前受潮。为防止后继试验时再出现因受潮导致绝缘贯
穿放电的发生。在装配之前电容片及绝缘件进行了烘干处理，之后再进行装配。烘干处理后，
在后续的试验项目中取得了良好的效果，顺利的通过了全部型式试验。同时在工程供货中也同
样采用烘干处理，提高了产品运行可靠性。
参考文献：
[1] 黎斌。SF6高压电器设计.北京：机械工艺出版社，2009.11
[2] 徐国政等。高压断路器原理及应用.清华大学出版社，2000.10