事件概况
某年 8 月,某电气化铁路区段(已脱敏,下同),正值雷雨频发季节。一次雷雨天气过程中,该区段馈线断路器跳闸且重合不成功,供电调度判定为永久性接地故障。抢修人员登网巡查发现:某支柱悬挂用棒形瓷绝缘子(棒形瓷绝缘子)伞裙碎裂、瓷件崩缺,绝缘子芯棒外露并有明显电弧烧蚀痕迹,确认为绝缘子击穿导致的接地故障。故障绝缘子更换后对该区段同类绝缘子开展抽样绝缘电阻检测,又陆续发现多支绝缘电阻趋于零的"零值绝缘子",随即安排批量更换。事件造成该区段停电数小时,构成绝缘子零值漏检引发的击穿跳闸故障。
经过与处置
- 跳闸判故:馈线跳闸重合失败,故标装置指示故障区间,供电调度下达抢修出动命令;
- 巡查定位:抢修人员沿故标指示区间巡查,在雷雨刚过、能见度差的情况下逐杆检查绝缘部件外观,发现击穿炸裂的绝缘子;
- 故障隔离:对故障支柱采取临时绝缘隔离措施,更换击穿绝缘子并检查相邻绝缘子与导线侧金具状态;
- 恢复送电:更换完毕、绝缘电阻摇测合格后恢复送电,区段恢复正常运行;
- 扩大检测:以该支柱为中心向两侧扩展,对同批投运、同运行年限的棒形绝缘子按一定比例抽样检测绝缘电阻,检出的零值绝缘子全部纳入更换计划;
- 批量更换:利用天窗维修分批更换零值绝缘子,并逐支登记旧件编号与运行年限。
原因分析
直接原因:故障绝缘子绝缘性能已劣化为零值(内绝缘贯穿性缺陷,绝缘电阻趋于零),在正常运行电压下尚可勉强维持绝缘外观,但在雷雨天气雷电过电压或操作过电压作用下,瓷件内部缺陷处场强集中,发生贯穿性击穿,电弧烧蚀瓷件使其炸裂(参见绝缘子老化机理)。
间接原因:一是该区段绝缘子投运年限较长,瓷绝缘子在机电负荷长期作用下逐步劣化,属于零值多发阶段;二是该区段处于污秽与潮湿叠加环境,表面污秽放电的长期作用加速了瓷件劣化;三是雷击活动频繁,过电压冲击次数多,加速了已劣化绝缘子的击穿进程。
管理原因:零值检测周期未严格落实,该批绝缘子多年未开展绝缘电阻或分布电压检测;检测手段单一,仅以日常巡检目测为主,而零值绝缘子外观上往往无明显异常,目测无法发现;绝缘子投运台账不完整,无法按批次、按年限准确圈定检测范围;劣化绝缘子的检出与更换缺乏闭环流程,导致零值绝缘子长期"带病挂网",直至击穿跳闸才被动暴露。
整改措施
技术整改:
- 完成检出零值绝缘子的批量更换,更换前对新绝缘子逐支进行绝缘电阻检测,杜绝不合格品上网;
- 对污秽严重区段复核绝缘配合与爬电距离配置,必要时提高绝缘等级或改用棒形复合绝缘子(零值检出更直观、无内绝缘击穿的隐蔽性,但需关注芯棒老化);
- 将雷击频繁区段的绝缘子纳入雷电活动台账,雷季后安排专项抽检;
- 逐步引入绝缘子状态在线或带电检测手段,降低对停电检测的依赖。
管理整改:
- 建立绝缘子"一支一档"台账,记录投运批次、年限与历次检测结果,按年限自动触发检测计划;
- 明确零值检测周期与检测方法(绝缘电阻测量或分布电压测量),检测记录归档备查;
- 建立"检出零值—限期更换—复检销号"闭环流程,零值绝缘子不得长期挂网;
- 将绝缘子击穿故障的快速定位与更换纳入应急抢修演练科目。
上述整改措施执行应参照以下现行标准:
经验教训与相关条目
本案例的核心教训有三:其一,零值绝缘子是"看不见的病",外观正常不等于绝缘正常,只有周期性的绝缘电阻或分布电压检测才能发现,目测巡检不能替代电气检测;其二,一支绝缘子击穿往往是整批绝缘子劣化的信号,故障处置必须伴随同批次扩大检测,否则"换一留多"、后患未除;其三,绝缘子台账是零值管理的基础,没有批次与年限信息,检测范围就无法科学圈定,只能等故障上门。
- 棒形瓷绝缘子:本案例故障部件
- 绝缘子芯棒:击穿后外露承力部件
- 绝缘子老化:零值形成机理
- 污秽闪络:污秽环境对绝缘的影响
- 绝缘配合:绝缘等级配置原则
- 绝缘间隙:绝缘安全距离概念
- C6 绝缘部件状态检测:绝缘状态检测手段
- 参考资料
- [1] TB/T 3199.1-2018《电气化铁路接触网用绝缘子 第1部分:棒形瓷绝缘子》
- [2] 接触网运行维修规则(现行有效版本)
- [3] Electrical breakdown(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 介质击穿物理(Townsend / streamer / leader)综述;含绝缘子"零值"失效与介电强度退化机理;适用条款:§ Dielectric breakdown。