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35 kV輸電線路玻璃絕緣子串殘錘及其治理措施分析

文檔作者：彭磊文檔來源：中國電力科學研究院有限公司		更新日期： 2026年06月05日	點擊數：
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彭 磊：35 kV 輸電線路玻璃絕緣子串殘錘及其治理措施分析
35 kV 輸電線路玻璃絕緣子串殘錘及其治理措施分析
彭 磊
中國電力科學研究院有限公司，湖北 武漢 430074
Analysis of Residual Hammer of Glass Insulator String on 35 kV Transmission
Line and its Treatment Measures
PENG Lei
China Electric Power Research Institute, Wuhan 430074, Hubei, China
摘要：35 kV 輸電線路玻璃絕緣子串自爆后產生的殘錘
對線路運行安全性與穩定性具有重要影響。為了更好
地應對殘錘，文章首先介紹了殘錘的形成機制和電氣
特性，結合殘錘的危害，在故障診斷過程中，結合具
體案例，分析了殘錘發生的原因，并研究了殘錘治理
措施，以期降低殘錘問題出現的概率，提高我國輸電
線路的運行可靠性。
關鍵詞：35 kV 輸電線路；玻璃絕緣子串；殘錘
Abstract: The residual hammer caused by self-explosion
of glass insulator string on 35 kV transmission line has
an important influence on the safety and stability of line
operation. In order to better deal with the residual hammer,
this paper first introduces the formation mechanism and
electrical characteristics of the residual hammer. Combined
with the harm of the residual hammer, in the process
of fault diagnosis, the causes of the residual hammer
are analyzed based on specific cases, and the treatment
measures for the residual hammer are studied, in order to
reduce the probability of the residual hammer problem and
to improve the operation reliability of the transmission
lines in China.
Keywords: 35 kV transmission line; glass insulator string;
residual hammer
分類號：TM216
DOI: 10.19537/j.cnki.2096-2789.2025.15.055 .
作者簡介： 彭磊，男，本科，工程師，研究方向為電力絕緣子及材
料產品檢驗檢測。
1 玻璃絕緣子串殘錘概述
1.1　玻璃絕緣子串殘錘的形成機制
在我國輸電線路建設中，玻璃絕緣子串的應用已
十分普遍。玻璃絕緣子串具有良好的耐雷性能和電氣
性能，相比以往使用的傘盤絕緣子，能夠發揮更好的
外絕緣作用，并且在遭受雷擊時可以保護內絕緣，減
少雷擊引起的擊穿自爆現象。但是，在玻璃絕緣子串
的使用過程中，受生產質量、臟污、過載等因素影響，
可能引發自爆，從而出現殘錘現象。雖然剩余絕緣子
片數量充足，不會立即引發掉串等嚴重故障，但檢修
維護人員須及時處理，更換存在殘錘現象的絕緣子，
以防引發燒斷線路、掉線等嚴重的電氣事故。因此，
加強對玻璃絕緣子串殘錘的研究至關重要。
1.2　玻璃絕緣子串殘錘的隱蔽性
相較于傳統的絕緣子串，玻璃絕緣子串的可靠性
更高，在電氣性能及抗老化等方面具有顯著的應用優
勢。即便發生自爆，也能在允許的零值絕緣子片數量
范圍內維持線路穩定運行，為35 kV 輸電線路運營維
護提供了便利。但是，玻璃絕緣子串自爆產生殘錘的
原因較多，并且在沒有外部電壓閃絡等因素影響時，
殘錘不會發生掉串故障，使得玻璃絕緣子串殘錘問題
雖然易于處理，但具有一定的隱蔽性，對檢修維護工
作的要求較高。在玻璃絕緣子串出現殘錘后，系統故
障告警信息會受外部因素影響發生變化。例如，單項
對地間歇雨閃告警時，可能出現延時跳閘警告，還可
能出現間歇過電壓等方面的告警，因此，需要根據故
障信息綜合判斷是否存在殘錘現象，再進一步進行現
場處理。
1.3　玻璃絕緣子串殘錘的電氣特性
1.3.1 外絕緣結構的電氣特性
當玻璃絕緣子串出現殘錘后，由于傘盤玻璃材料
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工程管理 2025年8月 第10卷 第15期 總第191期 工程技術研究
已經損壞，鋼制部件會因為玻璃自爆膨脹而使部分玻
璃傘盤卡在鋼結構之間。此時，剩余傘裙與未被短接
的空氣間隙共同承擔外絕緣任務，碎玻璃僅改變局部
電場，且可能帶來絕緣性能劣化風險。在不受雨水或
凝結水影響的情況下，間隙中的空氣具有良好的內絕
緣能力，比當前玻璃間隙缺口的外絕緣能力強，因此，
當殘錘受到雷擊、閃絡故障等外因影響時，拉弧導通
現象往往由外絕緣引發。外絕緣出現閃絡時，往往不
會引發絕緣子掉串現象，并且能夠在絕緣串的表面觀
察到明顯的拉弧痕跡[1]。
1.3.2 內絕緣結構的電氣特性
玻璃絕緣子串因自爆產生殘錘后，殘錘的玻璃間
隙一開始主要填充空氣，絕緣性能高于外絕緣；當雨
水或蒸汽冷卻水充滿空隙后，被水浸滲的內絕緣的絕
緣性能會快速下降，低于外絕緣能力。在這種情況下，
內絕緣因為水的高導電能力而導通，引發內絕緣閃絡，
進而導致殘錘進一步爆炸，造成鋼腳脫落，最終引發
掉串問題[2]。在維護過程中，掉串后的殘錘在鋼材料
邊緣的內絕緣部分有明顯的閃絡燒傷痕跡，這也驗證
了內絕緣在雨水填滿間隙后，受外因影響，會導致殘
錘掉串。
2 案例分析
2.1　案例1
2.1.1 故障表現
某35 kV 輸電線路14#、15# 桿在暴風雨天氣中
出現玻璃絕緣子串殘錘及雨閃、斷線等多點故障，導
致系統發出接地與三相短路等告警信息。現場檢查中，
14#、15# 桿靠近橫擔側的玻璃絕緣子存在殘錘現象，
表面存在閃絡引起的燒痕，并且部分導線也存在閃絡
燒痕，沿著橫擔從B 相向C 相發展，在橫擔上也有較
為明顯的電弧燒痕[3]。
2.1.2 故障排除
（1）雷擊排除。故障發生當天為暴風雨天氣，但
沒有雷擊現象，而暴風雨有助于滅弧降溫。即便出現
雷擊現象，也很難造成玻璃絕緣子串自爆并產生殘錘。
此外，若因為雷擊擊穿內絕緣，玻璃絕緣子串整體都
會出現爆碎和脫落的現象，而不會產生完整的殘錘。
此次檢修中殘錘的外觀較為完整，可以初步排除雷擊
導致的玻璃絕緣子串自爆[4]。
（2）過載排除。故障發生時，該段線路中14#、
15# 桿的間距為210 m，水平與垂直檔距都在合理的設
計范圍內，不存在單段線路出現過荷載的現象，也不
可能由過荷載引起玻璃絕緣子自爆[5]。
（3）橫擔風偏閃絡排除。故障發生時，根據風偏
搖擺角計算結果，在14#、15# 桿運行過程中，最小空
氣間隙值滿足絕緣子風偏搖擺要求，因此可以排除橫
擔風偏閃絡引起絕緣子串自爆。
2.1.3 故障原因確認
故障發生后，在現場檢修過程中，拆下來的玻璃
絕緣子串殘錘存在傘盤表面不均勻積污的現象。不均
勻積污會使水分和灰塵結合，長期附著在傘盤表面，
使各個區域的溫度變化不一致，從而引起玻璃絕緣子
串自爆，引發殘錘現象。
綜上所述，在該案例中，引起玻璃絕緣子串自爆
產生殘錘的原因為傘盤表面不均勻積污。在引起殘錘
后，暴風雨天氣中14#、15# 桿出現雨閃，但橫擔沒有
與接地引下線連接，導致電弧燒斷導線，并引起兩相
絕緣子串閃絡，最終使線路出現三相短路跳閘問題[6]。
2.2　案例2
2.2.1 故障表現
某35 kV 線路的塔桿出現嚴重的玻璃絕緣子串群
爆現象。在現場檢查時，塔桿只有2 個殘錘和脫落的
鋼腳。系統報告塔桿三相均出現閃絡情況，觸發線路
保護動作，引起線路跳閘。現場檢查發現，殘錘所在
的線夾連接處有嚴重的電流燒痕，并且鋼腳脫落后導
致線路掉串、導線懸空，線路無法正常運轉，進而觸
發跳閘保護動作[7]。
2.2.2 故障排除
（1）雷擊排除。此次故障發生當天雖然為暴風雨
天氣，但雷電定位系統并沒有記錄到相關雷電活動。
在現場檢查過程中，塔桿C 相的玻璃絕緣子串全部自
爆、掉串，而導線夾位置沒有明顯的閃絡燒痕，這與
雷擊造成的玻璃絕緣子串自爆現象不符，因此可以排
除雷擊原因。
（2）表面積污排除。現場檢查中，玻璃絕緣子傘
盤表面積污情況并不嚴重，同時，玻璃絕緣子串傘盤
積污引起的自爆通常是比較獨立的現象，而此次玻璃
絕緣子串自爆屬于群爆，因此可以排除表面積污原因。
2.2.3 故障原因確認
現場檢查在靠近導線側的殘錘上，鋼帽、鋼腳、
線夾位置存在明顯的閃絡燒痕，說明該塔桿玻璃絕緣
子串殘錘未得到及時處理，在暴風雨天氣中加劇了自
爆故障，導致掉串和導線懸空脫落[8]。
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彭 磊：35 kV 輸電線路玻璃絕緣子串殘錘及其治理措施分析
綜上所述，該案例極有可能是玻璃絕緣子串在已
經出現自爆殘錘后，因暴風雨天氣，碎玻璃間隙充滿
水分，內絕緣性能下降，從而使單相接地、閃絡，進
而使外部殘錘鋼腳因爆炸脫落，出現線路掉串、跳閘、
導線脫落等[9]。
3 玻璃絕緣子串殘錘治理措施
3.1　增加絕緣子片數量
合理增加絕緣子串片數量可顯著降低單片絕緣子
的電壓負荷，降低局部電場集中導致的絕緣擊穿風險。
同時，考慮到線路的實際使用需求及傘盤表面可能出
現的污染現象，增加絕緣子片數量，能夠在滿足電氣
性能需求的同時，避免串長增加對線路穩定性造成不
利影響。
3.2　采用復合絕緣子
復合絕緣子表面具有憎水遷移特性，可抑制污穢
層形成連續導電通道，從而降低閃絡現象的出現概率，
使絕緣子能更好地承擔起減少線路故障、保障線路運
行安全的責任。同時，復合絕緣子具有更強的抗沖擊
能力，使其在受到風偏角影響時，依然能夠發揮良好
的作用，有效避免絕緣子自爆引發殘錘現象，延長絕
緣子的使用壽命[10]。
3.3　加強絕緣子積污檢查
絕緣子積污是引起殘錘和故障的直接原因。加強
對絕緣子積污的檢查，有助于排除相關問題的發生概
率。但35 kV 線路整體規模較大，維護難度較高，因
此很難將增加檢查維護頻率作為主要手段。應采用精
細化管理手段，從線路運行環境與污染程度入手，有
針對性地制訂絕緣子積污檢查計劃，并使用現代化的
手段，提高在線監測水平，從而更加準確地掌握絕緣
子表面積污變化情況，制定相應的管理措施，提高積
污檢查的可靠性。
3.4　加強閃絡故障診斷
玻璃絕緣子串殘錘具有隱蔽性，在出現殘錘后，
剩余的絕緣子片會承擔35 kV 線路的電壓，因而容易
出現過載并進一步產生殘錘，引發掉串、斷線等問題。
因此，在殘錘問題處理過程中，應當加強對相關問題
的檢測。由于殘錘存在隱蔽性，許多檢測手段無法及
時發現相關問題，可以從閃絡故障診斷方面入手，加
強對殘錘故障的診斷與分析，避免未及時處理殘錘故
障而引發嚴重的后果。應基于現有的閃絡故障分析模
型，結合殘錘的表現，加強對絕緣子串殘錘的監控，
完善閃絡后殘錘的檢測標準，在及時發現殘錘問題后，
及時采取有效措施進行處理，從而提高玻璃絕緣子的
運行可靠性及35 kV 線路的安全性。
4 結束語
殘錘現象出現后，35 kV 線路的絕緣子片數量有
所減少，且因為殘錘絕緣性能改變，容易引起閃絡、
掉串和跳閘故障。在35 kV 輸電線路運維管理中，應
充分重視玻璃絕緣子串殘錘現象檢測與處理，提高檢
測精度，增強殘錘故障處理的及時性與可靠性，避免
故障進一步擴大，引發安全事故。在實際處理過程中，
可以嘗試采取增加絕緣子片數、加強檢修維護等方式
進行預防，全面減少殘錘引發的事故，降低35 kV 線
路運維風險，提高線路的可靠性，從而為我國電力事
業的發展奠定良好的基礎。
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