第23卷第3期2007年7月
电力科学与工程Vol.23, No.3Jul., 2007
37
Electric Power Science and Engineering
绝缘子在线检测方法的比较
叶根富，周
明，李庚银
（华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003）
摘要：概述了绝缘子在线检测技术的研究现状，阐述了以观察法、紫外成像法、超声波检测等为代表的非电量检测法，以及电场测量、脉冲电流法及泄漏电流法为典型的电量检测法的测量原理，分析比较了各种方法的优缺点及其适用范围。
关键词：绝缘子；非电量检测；电量检测；电场法；泄漏电流法中图分类号：TM216
文献标识码：A
0引言
安装在输电线路上的绝缘子在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、热变化等作用，可能出现绝缘电阻降低、开裂等现象甚至发生击穿故障，这对供电可靠性带来潜在威胁，因此，绝缘子在线检测具有重要的经济价值。近年来，国内外一直在寻找有效的绝缘子在线检测法。至今有以观察、紫外成像、超声波检测、红外测温法为代表的非电量检测，和以绝缘电阻、电场测量、脉冲电流法及泄漏电流法为典型的电量检测两大类型。本文在简要介绍各种检测方法原理的基础上，对它们的优缺点进行比较，并对绝缘子的在线检测方法提出了的一些看法和展望。
1非电量测量法
1.1观察法
用双筒望远镜在塔下观察可发现常见的表面缺陷，包括绝缘伞裙受侵蚀、变粗糙、外覆层侵蚀的沟槽和痕迹、绝缘伞裙闪络、伞裙或外覆层开裂、外覆层破碎、芯棒外露等。但地面观察不可靠，缺陷可能因观察角度不理想或污秽覆盖而不能被发现，内绝缘缺陷更可能因无明显外表特征被遗漏，
因此观察法虽很简便，但很不可靠。1.2紫外线成像法
电子紫外光学探伤仪可带电检测复合绝缘子表面局部放电形成的碳化通道和蚀损，其原理是：局部放电过程中，带电粒子复合会放出紫外线，当绝缘子表面形成导电性碳化通道时，局部放电加剧。电子紫外光学探伤仪可检测和记录潮湿环境中表面染污所致表面放电和腐蚀或安装不当所致连接金具、均压环上的强电晕放电。目前已有白天使用的紫外成像仪[1]。该方法的缺点是需在正常温度环境下操作；另外要求检测时正在发生局部放电，故需在高湿度甚至有降雨的环境中进行。另外，检测结果容易受到观察角度的影响，检测设备也较昂贵。1.3红外线成像法
此法用于导线、接头、套管等发热检测及合成绝缘子局部异常发热检测，绝大多数由电场引起的绝缘材料损坏与温度有关。局部放电泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗都可引起绝缘子局部温度升高。通过观察局部热点发出的红外线可发现某些缺陷[2]。该法的缺点是仪器造价高、且温度测量易受阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化等因素的影响。1.4超声波检测法
超声波检测法基于超声波在从一种介质进入到另一种介质的传播过程中会在两介质的交界面发生
收稿日期：2007-04-18.
作者简介：叶根富(1981－) , 男, 华北电力大学电气与电子工程学院硕士研究生.
38电力科学与工程2007年
反射、折射和模式变换(纵、横波转换) 的原理的。通过接收超声波发生器(称为换能器) 发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时，则在接收到反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波，由时间轴上该缺陷波的大小及位置即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。
超声波检测操作简单、安全可靠、抗干扰能力强，主要用于检测绝缘子芯棒的裂纹。但其存在耦合、衰减及超声换能器性能等问题；另外，实测时高压端金具常发生电晕，产生的背景噪音会淹没绝缘子缺陷所发出的声波，不适合现场检测，比较适用于企业生产在线检测以及实验室检定等。
2电量测量法
2.1绝缘电阻法
绝缘子在线检测过程中，绝缘电阻的测量是通过泄漏电流的测量得以实现的。
高压输电绝缘子一般采用结构简单、机械强度高、老化率低、串接成串后可在任意电压等级的输电线上使用的盘形悬式绝缘子组合而成，其等效电
路可用RC 串并联电路表示[3]
，如图1所示。
正常时，泄漏电流为mA 级。当绝缘子串中有零值或低值绝缘子时，其对地泄漏电流的值将产生较大变化。该变化值依绝缘子劣化的程度及个数而异，通过检测灵敏度及准确度较高的电流传感器可以准确判断，文献[4]在实验室证明了这一点。
绝缘电阻法存在的问题并非完全在于电流的准确测量，它还取决于以下因素：
(1) 输电线路的电压变化直接影响到泄漏电流的大小，且电压变化引起的电流改变值在理论上足
以与一至二个绝缘子劣化时的电流改变值相当。
(2) 绝缘子的泄漏电流与其表面的污秽程度密切相关。杆塔结构、绝缘子老化程度、绝缘子形状及天气状况，如温度、湿度，甚至风速风向对绝缘子泄漏电流的大小都有影响，因而泄漏电流值在正常情况下亦是一个随时间变化的量，存在一个如何正确判定绝缘子串是否存在劣质绝缘子，即如何确立判断标准(判据) 的问题。
2.2电场测量法
高压线路上的合成绝缘子可简化为夹在两金属电极间的连续绝缘材料[5]，绝缘子的伞裙对电场分布无影响。图2为电场分布测量法示意图[6]。在这个简化模型中，根据电场理论计算的电场强度和电势沿绝缘子轴向的变化曲线A 在正常时光滑；当绝缘子存在导通性缺陷(图中黑点) 时，该处电位变为一常数，故其电场强度突降低，电场分布曲线不再光滑，在相应的位置上有畸变(如曲线B ) , 中间下陷，两端上升。因此，测量合成绝缘子串的轴向电场分布可找出绝缘子的内绝缘导通性故障。
低压电极开关
电场传感器
高压电极
E
度强场电A
x
图2电场分布测量法示意图
根据上述原理，华北电力大学研制成功了
DL
第3期叶根富，等绝缘子在线检测方法的比较39
电压分布检测的特点是能直观、能准确判断绝缘子性能的变化。2.3脉冲电流法
所谓脉冲电流法就是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况，其原理是：存在劣质绝缘子的绝缘子串中，由于劣化绝缘子的绝缘电阻很低，它在绝缘子串中承担的电压也较小，于是其它正常绝缘子在绝缘子串上的承受电压必然明显大于正常情况时的承受电压，而因回路阻抗变小，绝缘子电晕现象的加剧，电晕脉冲电流必将变大。根据线路上存在劣质绝缘子时电晕脉冲个数的增多、幅值增大的现象，利用宽频带电晕脉冲电流传感器套入杆塔接地引线取出电晕脉冲电流信号，通过一定的信号处理手段，从而达到在低压端检出不良绝缘子的目的。
该法的难点是传感器的选择、信号的提取及辩识、现场干扰的排除等。由于电晕脉冲电流在绝缘子正常时亦可能产生，且随着输电线路电压的波动其值也在变化，故如何消除这此因素的影响、建立绝缘了劣化判断标准也是该法能否成功的关键。
文献[8]针对在实际检测中现场干扰很大且信号错综复杂的特点，提出了一种在线检测绝缘子电晕脉冲电流的数据处理方法：通过滤波电路抑制工频电磁场干扰，再采用适当的数据处理手段，即建立数学模型提取信号之特征量的方法实现对绝缘子劣化状况的辩识。2.4泄漏电流检测法
测量绝缘子表面污秽程度常用的方法有等值附盐密度、测量污层电导率和测量绝缘子表面泄漏电流法。前两者是在停电时进行，难以反映绝缘子在运行中的真实情况。污秽绝缘子的泄漏电流是运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流。当绝缘子表面污秽物积累到一定程度时，在一定外界环境下可造成绝缘子的闪络，因而可通过测量泄漏电流的大小变化来检测绝缘子的污秽程度。国内外对此都有较深入的研究，证实了测量泄漏电流对于检测合成绝缘子污秽程度的可行性[9~12]。研究表明：随合成绝缘子老化的加深，闪络电压降低，泄漏电流升高，因此可通过泄漏电流的变化来检测合成绝缘子的劣化程度。
总结国内一些成型的泄漏电流监测系统，其构成大致可以分为前端信号采集、数据传输环节、控制处理中心和抗干扰/保护措施4个部分[13]。采集
泄漏电流信号的方法一般有两种：①使用穿芯式环形电流互感器和直接用导线引流；②采用屏蔽电缆引流装置，其抗干扰效果好，降低了线路的绝缘裕度[14]。在数据传输环节中，常用的传输信道有：电缆/光缆、无线射频、电力线载波以及Internet 。控制处理中心负责控制整个监测系统的动作、处理测得的泄漏电流信号并进行绝缘子污染状态的评价，它一般由中心处理硬件装置和控制、分析软件二部分组成。考虑到所监测的绝缘子有发生闪络的可能，因此监测系统必须有过压过流保护装置，主要方法有器件保护和隔离等。
图3示出泄漏电流监测原理的基本步骤[15]。
泄漏电流法虽能在低压端准确测量泄漏电流的变化，但受很多因素影响，不能准确反映劣化程度；尽管该方法能反映较严重的绝缘故障，但在判断出绝缘失效后留给操作人员处理的时间有限，很难单独广泛应用；它要求每个绝缘子串上安装一套检测装置，成本过高，用户难以承受，且装置的维护、检修需停电进行。
3绝缘子在线检测的展望
由于在线绝缘子的特殊性，对其进行在线检测仍然是个难题。非电量检测法中的红外测温法是值得推荐的检测方法，此方法国内外已开始应用，效果良好。针对红外设备的造价较昂贵、不能发现绝缘子早期的界面缺陷，建议只对安装运行时间较长的合成绝缘子采用这种检测手段，且检测后对数据的分析处理时一定要综合考虑阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化等影响。非电量检测法由于其测量受种种外在条件如造价、设备本身条件、外在因素影响及设备操作复杂等的限制，在实际中广泛使用有难度。
电量检测法中，电场测量法已有了成型的产品，专门用于合成绝缘子的在线检测，在干燥、污
40电力科学与工程2007年
秽不严重时检测效果良好，但其需要登高测量，危险性高，且污秽而潮湿的合成绝缘子电场分布扭曲严重，难以识别缺陷。泄漏电流法是目前国内外研究及应用较多的一种检测方法。遥测技术已经相当成熟，但存在的主要问题是须加装一片瓷绝缘子来截取泄漏电流，这对于整个合成绝缘子串的机械、电气强度都会有影响，再加上难以准确反映合成绝缘子劣化状况、成本过高等，制约了泄漏电流法的推广应用。如希望对运行多年的合成绝缘子进行巡查，可实现便携式检测的脉冲电流法是很适合的。脉冲电流法基于电晕放电的原理，受外界因素影响较小，可在低压端检测的特点亦为其广泛使用提供了条件。目前，脉冲电流法仅限于在线检测玻璃、瓷绝缘子。国内在这方面做了很多工作，可预料未来该方法应用于在线检测合成绝缘子很有希望。
[3]严璋. 电气绝缘在线检测技术[M ]. 北京:水利水电出
版社，1995.
[4]Fierro-Chavez J L ，Ramirez-Vazquez Z ，Montoya-Tena G.
Online leakage current monitoring of 400kV insulator strin-gs in polluted areas [J ]. IEE Proc. Gener. Trans. Distrib., 1996，143(6) ：560-564.
[5]Rarraud R. Comparative electric field calculations and me-asurements on high voltage insulators [J ]．Electra ，1992，(141) ：68-71.
[6]李成榕, 程养春, 陈宇, 等. 电场测量法在线检测合成绝
缘子内绝缘缺陷的研究[J ]. 高电压技术,1999,25(1) :39-41.[7]程养春，李成榕，王晓刚，等．DL-1型合成绝缘子检
测仪现场测试分析[J ]．高电压技术，2003，29(5) ：42-44. [8]蒋作谦，徐守时，殷国祥. 高压输电线路上绝缘子的电晕脉冲电流采集系统[J ]. 高电压技术，1997，24(3) ：56-58. [9]Pokarier B ，Lee C ，Hawker D. Leakage current monitoring
of composite long rod insulators [C ]．Proceedings of the
4th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials ，Brisbane ，1994，(2) ：530-533. [10]LEE C J ．Field experience and pollution monitoring of
composite long rod insulators [C ]．Second International
Conference on the Reliability of Transmission and Distribu-tion Equipment ．Coventry ，1995.204-209.
[11]Vlastos A E ，Orbeck T.Outdoor leakage current monitoring
of silicone composite insulators in coastal service condi-tions [J ]. IEEE Trans.on Power Delivery, 1996,11(2) :1066-1070.
[12]李治，王永江，王黎明，等．绝缘子泄漏电流和放电
现象的初步研究[J ]．高电压技术，2002，28(1) ：1-2. [13]王黎明，李治，陈永明. 基于泄漏电流的绝缘子染污状
态在线监测技术的发展[J ]. 电力设备，2003，4（6）：14-17. [14]任海鹏，刘丁，李琦，等. 变电站绝缘子污秽闪络在线监测技术[J ]. 电工技术学报，2002，17（3）：80-81. [15]严玉婷，文习山，王建武，等. 绝缘子表面泄漏电流在
线监测的研究综述[J ]. 电瓷避雷器，2005，205（3）：8-11.
（责任编辑：王爱萍）
4结束语
本文在阐述绝缘子检测的各种方法原理基础上，综合比较了现有绝缘子检测方法的优缺点及其适用范围。随着传感器技术、计算机应用以及信号分析技术(神经网络、专家系统、模糊诊断等) 越来越多地应用到绝缘子在线检测中，检测的准确性及可靠性也将会越来越高，这有助于绝缘子在线检测难题的更好解决。
参考文献：
[1]戴利波．紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用
[J ]．电力系统自动化，2003．27(20) ：97-98. [2]王祖林，黄涛，刘艳，等．合成绝缘子故障的红外热像
在线检测[J ]．电网技术，2003，27(2) ：17-20．
Comparison on Online Detecting Methods of Insulator
YE Gen-fu, ZHOU Ming, LI Geng-yin
(School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, China ) Abstract:This paper makes a survey on different on-line detection methods for insulators. It summarizes the typical non-electric parameter measurement methods, such as the visual measurement method, ultraviolet image method ，ultrasonic pulse-echo method etc. And the electric parameter measurement principles, like electric field method, impulse current, leakage current measurement are introduced. In this paper, the detecting principles, applicability, advantages and shortcomings of these methods are analyzed and compared ．
Key words:insulators; measurement of non-electric parameters; measurement of electric parameters; electric field method; leakage current measurement
第23卷第3期2007年7月
电力科学与工程Vol.23, No.3Jul., 2007
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Electric Power Science and Engineering
绝缘子在线检测方法的比较
叶根富，周
明，李庚银
（华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003）
摘要：概述了绝缘子在线检测技术的研究现状，阐述了以观察法、紫外成像法、超声波检测等为代表的非电量检测法，以及电场测量、脉冲电流法及泄漏电流法为典型的电量检测法的测量原理，分析比较了各种方法的优缺点及其适用范围。
关键词：绝缘子；非电量检测；电量检测；电场法；泄漏电流法中图分类号：TM216
文献标识码：A
0引言
安装在输电线路上的绝缘子在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、热变化等作用，可能出现绝缘电阻降低、开裂等现象甚至发生击穿故障，这对供电可靠性带来潜在威胁，因此，绝缘子在线检测具有重要的经济价值。近年来，国内外一直在寻找有效的绝缘子在线检测法。至今有以观察、紫外成像、超声波检测、红外测温法为代表的非电量检测，和以绝缘电阻、电场测量、脉冲电流法及泄漏电流法为典型的电量检测两大类型。本文在简要介绍各种检测方法原理的基础上，对它们的优缺点进行比较，并对绝缘子的在线检测方法提出了的一些看法和展望。
1非电量测量法
1.1观察法
用双筒望远镜在塔下观察可发现常见的表面缺陷，包括绝缘伞裙受侵蚀、变粗糙、外覆层侵蚀的沟槽和痕迹、绝缘伞裙闪络、伞裙或外覆层开裂、外覆层破碎、芯棒外露等。但地面观察不可靠，缺陷可能因观察角度不理想或污秽覆盖而不能被发现，内绝缘缺陷更可能因无明显外表特征被遗漏，
因此观察法虽很简便，但很不可靠。1.2紫外线成像法
电子紫外光学探伤仪可带电检测复合绝缘子表面局部放电形成的碳化通道和蚀损，其原理是：局部放电过程中，带电粒子复合会放出紫外线，当绝缘子表面形成导电性碳化通道时，局部放电加剧。电子紫外光学探伤仪可检测和记录潮湿环境中表面染污所致表面放电和腐蚀或安装不当所致连接金具、均压环上的强电晕放电。目前已有白天使用的紫外成像仪[1]。该方法的缺点是需在正常温度环境下操作；另外要求检测时正在发生局部放电，故需在高湿度甚至有降雨的环境中进行。另外，检测结果容易受到观察角度的影响，检测设备也较昂贵。1.3红外线成像法
此法用于导线、接头、套管等发热检测及合成绝缘子局部异常发热检测，绝大多数由电场引起的绝缘材料损坏与温度有关。局部放电泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗都可引起绝缘子局部温度升高。通过观察局部热点发出的红外线可发现某些缺陷[2]。该法的缺点是仪器造价高、且温度测量易受阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化等因素的影响。1.4超声波检测法
超声波检测法基于超声波在从一种介质进入到另一种介质的传播过程中会在两介质的交界面发生
收稿日期：2007-04-18.
作者简介：叶根富(1981－) , 男, 华北电力大学电气与电子工程学院硕士研究生.
38电力科学与工程2007年
反射、折射和模式变换(纵、横波转换) 的原理的。通过接收超声波发生器(称为换能器) 发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时，则在接收到反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波，由时间轴上该缺陷波的大小及位置即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。
超声波检测操作简单、安全可靠、抗干扰能力强，主要用于检测绝缘子芯棒的裂纹。但其存在耦合、衰减及超声换能器性能等问题；另外，实测时高压端金具常发生电晕，产生的背景噪音会淹没绝缘子缺陷所发出的声波，不适合现场检测，比较适用于企业生产在线检测以及实验室检定等。
2电量测量法
2.1绝缘电阻法
绝缘子在线检测过程中，绝缘电阻的测量是通过泄漏电流的测量得以实现的。
高压输电绝缘子一般采用结构简单、机械强度高、老化率低、串接成串后可在任意电压等级的输电线上使用的盘形悬式绝缘子组合而成，其等效电
路可用RC 串并联电路表示[3]
，如图1所示。
正常时，泄漏电流为mA 级。当绝缘子串中有零值或低值绝缘子时，其对地泄漏电流的值将产生较大变化。该变化值依绝缘子劣化的程度及个数而异，通过检测灵敏度及准确度较高的电流传感器可以准确判断，文献[4]在实验室证明了这一点。
绝缘电阻法存在的问题并非完全在于电流的准确测量，它还取决于以下因素：
(1) 输电线路的电压变化直接影响到泄漏电流的大小，且电压变化引起的电流改变值在理论上足
以与一至二个绝缘子劣化时的电流改变值相当。
(2) 绝缘子的泄漏电流与其表面的污秽程度密切相关。杆塔结构、绝缘子老化程度、绝缘子形状及天气状况，如温度、湿度，甚至风速风向对绝缘子泄漏电流的大小都有影响，因而泄漏电流值在正常情况下亦是一个随时间变化的量，存在一个如何正确判定绝缘子串是否存在劣质绝缘子，即如何确立判断标准(判据) 的问题。
2.2电场测量法
高压线路上的合成绝缘子可简化为夹在两金属电极间的连续绝缘材料[5]，绝缘子的伞裙对电场分布无影响。图2为电场分布测量法示意图[6]。在这个简化模型中，根据电场理论计算的电场强度和电势沿绝缘子轴向的变化曲线A 在正常时光滑；当绝缘子存在导通性缺陷(图中黑点) 时，该处电位变为一常数，故其电场强度突降低，电场分布曲线不再光滑，在相应的位置上有畸变(如曲线B ) , 中间下陷，两端上升。因此，测量合成绝缘子串的轴向电场分布可找出绝缘子的内绝缘导通性故障。
低压电极开关
电场传感器
高压电极
E
度强场电A
x
图2电场分布测量法示意图
根据上述原理，华北电力大学研制成功了
DL
第3期叶根富，等绝缘子在线检测方法的比较39
电压分布检测的特点是能直观、能准确判断绝缘子性能的变化。2.3脉冲电流法
所谓脉冲电流法就是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况，其原理是：存在劣质绝缘子的绝缘子串中，由于劣化绝缘子的绝缘电阻很低，它在绝缘子串中承担的电压也较小，于是其它正常绝缘子在绝缘子串上的承受电压必然明显大于正常情况时的承受电压，而因回路阻抗变小，绝缘子电晕现象的加剧，电晕脉冲电流必将变大。根据线路上存在劣质绝缘子时电晕脉冲个数的增多、幅值增大的现象，利用宽频带电晕脉冲电流传感器套入杆塔接地引线取出电晕脉冲电流信号，通过一定的信号处理手段，从而达到在低压端检出不良绝缘子的目的。
该法的难点是传感器的选择、信号的提取及辩识、现场干扰的排除等。由于电晕脉冲电流在绝缘子正常时亦可能产生，且随着输电线路电压的波动其值也在变化，故如何消除这此因素的影响、建立绝缘了劣化判断标准也是该法能否成功的关键。
文献[8]针对在实际检测中现场干扰很大且信号错综复杂的特点，提出了一种在线检测绝缘子电晕脉冲电流的数据处理方法：通过滤波电路抑制工频电磁场干扰，再采用适当的数据处理手段，即建立数学模型提取信号之特征量的方法实现对绝缘子劣化状况的辩识。2.4泄漏电流检测法
测量绝缘子表面污秽程度常用的方法有等值附盐密度、测量污层电导率和测量绝缘子表面泄漏电流法。前两者是在停电时进行，难以反映绝缘子在运行中的真实情况。污秽绝缘子的泄漏电流是运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流。当绝缘子表面污秽物积累到一定程度时，在一定外界环境下可造成绝缘子的闪络，因而可通过测量泄漏电流的大小变化来检测绝缘子的污秽程度。国内外对此都有较深入的研究，证实了测量泄漏电流对于检测合成绝缘子污秽程度的可行性[9~12]。研究表明：随合成绝缘子老化的加深，闪络电压降低，泄漏电流升高，因此可通过泄漏电流的变化来检测合成绝缘子的劣化程度。
总结国内一些成型的泄漏电流监测系统，其构成大致可以分为前端信号采集、数据传输环节、控制处理中心和抗干扰/保护措施4个部分[13]。采集
泄漏电流信号的方法一般有两种：①使用穿芯式环形电流互感器和直接用导线引流；②采用屏蔽电缆引流装置，其抗干扰效果好，降低了线路的绝缘裕度[14]。在数据传输环节中，常用的传输信道有：电缆/光缆、无线射频、电力线载波以及Internet 。控制处理中心负责控制整个监测系统的动作、处理测得的泄漏电流信号并进行绝缘子污染状态的评价，它一般由中心处理硬件装置和控制、分析软件二部分组成。考虑到所监测的绝缘子有发生闪络的可能，因此监测系统必须有过压过流保护装置，主要方法有器件保护和隔离等。
图3示出泄漏电流监测原理的基本步骤[15]。
泄漏电流法虽能在低压端准确测量泄漏电流的变化，但受很多因素影响，不能准确反映劣化程度；尽管该方法能反映较严重的绝缘故障，但在判断出绝缘失效后留给操作人员处理的时间有限，很难单独广泛应用；它要求每个绝缘子串上安装一套检测装置，成本过高，用户难以承受，且装置的维护、检修需停电进行。
3绝缘子在线检测的展望
由于在线绝缘子的特殊性，对其进行在线检测仍然是个难题。非电量检测法中的红外测温法是值得推荐的检测方法，此方法国内外已开始应用，效果良好。针对红外设备的造价较昂贵、不能发现绝缘子早期的界面缺陷，建议只对安装运行时间较长的合成绝缘子采用这种检测手段，且检测后对数据的分析处理时一定要综合考虑阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化等影响。非电量检测法由于其测量受种种外在条件如造价、设备本身条件、外在因素影响及设备操作复杂等的限制，在实际中广泛使用有难度。
电量检测法中，电场测量法已有了成型的产品，专门用于合成绝缘子的在线检测，在干燥、污
40电力科学与工程2007年
秽不严重时检测效果良好，但其需要登高测量，危险性高，且污秽而潮湿的合成绝缘子电场分布扭曲严重，难以识别缺陷。泄漏电流法是目前国内外研究及应用较多的一种检测方法。遥测技术已经相当成熟，但存在的主要问题是须加装一片瓷绝缘子来截取泄漏电流，这对于整个合成绝缘子串的机械、电气强度都会有影响，再加上难以准确反映合成绝缘子劣化状况、成本过高等，制约了泄漏电流法的推广应用。如希望对运行多年的合成绝缘子进行巡查，可实现便携式检测的脉冲电流法是很适合的。脉冲电流法基于电晕放电的原理，受外界因素影响较小，可在低压端检测的特点亦为其广泛使用提供了条件。目前，脉冲电流法仅限于在线检测玻璃、瓷绝缘子。国内在这方面做了很多工作，可预料未来该方法应用于在线检测合成绝缘子很有希望。
[3]严璋. 电气绝缘在线检测技术[M ]. 北京:水利水电出
版社，1995.
[4]Fierro-Chavez J L ，Ramirez-Vazquez Z ，Montoya-Tena G.
Online leakage current monitoring of 400kV insulator strin-gs in polluted areas [J ]. IEE Proc. Gener. Trans. Distrib., 1996，143(6) ：560-564.
[5]Rarraud R. Comparative electric field calculations and me-asurements on high voltage insulators [J ]．Electra ，1992，(141) ：68-71.
[6]李成榕, 程养春, 陈宇, 等. 电场测量法在线检测合成绝
缘子内绝缘缺陷的研究[J ]. 高电压技术,1999,25(1) :39-41.[7]程养春，李成榕，王晓刚，等．DL-1型合成绝缘子检
测仪现场测试分析[J ]．高电压技术，2003，29(5) ：42-44. [8]蒋作谦，徐守时，殷国祥. 高压输电线路上绝缘子的电晕脉冲电流采集系统[J ]. 高电压技术，1997，24(3) ：56-58. [9]Pokarier B ，Lee C ，Hawker D. Leakage current monitoring
of composite long rod insulators [C ]．Proceedings of the
4th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials ，Brisbane ，1994，(2) ：530-533. [10]LEE C J ．Field experience and pollution monitoring of
composite long rod insulators [C ]．Second International
Conference on the Reliability of Transmission and Distribu-tion Equipment ．Coventry ，1995.204-209.
[11]Vlastos A E ，Orbeck T.Outdoor leakage current monitoring
of silicone composite insulators in coastal service condi-tions [J ]. IEEE Trans.on Power Delivery, 1996,11(2) :1066-1070.
[12]李治，王永江，王黎明，等．绝缘子泄漏电流和放电
现象的初步研究[J ]．高电压技术，2002，28(1) ：1-2. [13]王黎明，李治，陈永明. 基于泄漏电流的绝缘子染污状
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（责任编辑：王爱萍）
4结束语
本文在阐述绝缘子检测的各种方法原理基础上，综合比较了现有绝缘子检测方法的优缺点及其适用范围。随着传感器技术、计算机应用以及信号分析技术(神经网络、专家系统、模糊诊断等) 越来越多地应用到绝缘子在线检测中，检测的准确性及可靠性也将会越来越高，这有助于绝缘子在线检测难题的更好解决。
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Comparison on Online Detecting Methods of Insulator
YE Gen-fu, ZHOU Ming, LI Geng-yin
(School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, China ) Abstract:This paper makes a survey on different on-line detection methods for insulators. It summarizes the typical non-electric parameter measurement methods, such as the visual measurement method, ultraviolet image method ，ultrasonic pulse-echo method etc. And the electric parameter measurement principles, like electric field method, impulse current, leakage current measurement are introduced. In this paper, the detecting principles, applicability, advantages and shortcomings of these methods are analyzed and compared ．
Key words:insulators; measurement of non-electric parameters; measurement of electric parameters; electric field method; leakage current measurement