瓷絕緣子是建立和維持電除塵器高壓電場(chǎng)的關(guān)鍵部件，其工作環(huán)境較為惡劣，這一方面為絕緣子提出了較高的要求，同時(shí)，另一方面對(duì)如何正確使用和維護(hù)瓷絕緣子，也是值得我們認(rèn)真思考的一個(gè)問(wèn)題。

2、電除塵器用瓷絕緣子的故障分析

?　　根據(jù)瓷絕緣子的特性分析，瓷絕緣子在電除塵器運(yùn)行中的常見(jiàn)故障和預(yù)防措施如下： 2.1瓷絕緣子的特性

2.1.1瓷絕緣子產(chǎn)品在常溫下具有良好的電氣性能和機(jī)械性能，其電阻率一般為1×1011—1×1012Ω

2.1.2硬度高、性脆，HRA≥80，沒(méi)有曲服性。

2.1.3 導(dǎo)熱率差（熱傳導(dǎo)性差）

2.1.4 隨著溫度升高，體積電阻率下降（隨配方不同而下降速度不同），這是因?yàn)閴A金屬離子，表面自由電子溫升活躍。95瓷較好，因95瓷使用熔劑較少，如常溫--300℃時(shí)，由9×1011Ω降為2×108Ω ,降低了4.5萬(wàn)倍，而65瓷則由2×1011Ω降為1×106Ω，降低了20萬(wàn)倍。降低后，二者還是相差200倍。也就是說(shuō)隨著環(huán)境溫度的升高，瓷絕緣子的絕緣電阻下降。當(dāng)溫度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，呈陡坡下降趨勢(shì)。

2.1.5 與其它絕緣子相比，機(jī)械強(qiáng)度高（如轉(zhuǎn)軸扭距≥200N﹒m，瓷套承重（斜率≤8°）≥1000KN，支柱絕緣子≥50KN，95瓷的強(qiáng)度更高）。

2.1.6能在較高的溫度下工作（包括50瓷，高使用溫度應(yīng)≤300℃，95瓷≤500℃）。

2.1.7 熱膨脹系數(shù)，95瓷為5.5×10-6—7.5 ×10-6，50瓷及普瓷5×10-6—6×10-6，隨著溫度增高，膨脹系數(shù)加大。

2．2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素

依據(jù)電除塵器用絕緣子的使用環(huán)境不同，除按普通高壓高強(qiáng)度電瓷的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)配方外，必須根據(jù)其使用特點(diǎn)著重從以下幾個(gè)方面考慮：

2.2.1 因使用環(huán)境溫度較高，防止熱擊穿，在配方中應(yīng)將堿性金屬氧化物降到盡可能低的比例；

2.2.2 若機(jī)械負(fù)荷特別高，沖擊力特別大，或是冶金、化工行業(yè)溫度高于300℃，應(yīng)采用95氧化鋁剛玉瓷，如大扭距瓷轉(zhuǎn)軸，拉棒及振打棒，或長(zhǎng)期使用溫度300℃以上的瓷套（承壓絕緣子）等。

2.2.3對(duì)于承載較大的絕緣子，其錐角好不要超過(guò)6°，因?yàn)榻嵌扔?，承壓值越低，?/span>Φ460的直形絕緣子可承受200噸壓力，而錐度角8°時(shí)，其承受壓力只有118噸；

2.2.4產(chǎn)品選型時(shí)按照額定電壓等級(jí)，使用溫度的要求，參照標(biāo)準(zhǔn)JB/T6746.1選型設(shè)計(jì)，留有余地，以免環(huán)境變化引起電壓波動(dòng)。本系列產(chǎn)品因受空間影響，設(shè)計(jì)余量一般較小，這里點(diǎn)應(yīng)引起特別注意。

3　瓷絕緣子在使用過(guò)程中常見(jiàn)的故障

運(yùn)行中常見(jiàn)的故障有以下幾種。

3.1承壓瓷絕緣子炸裂，有上下直裂，不規(guī)則型炸裂或許多小塊，但一般都不垮蹋，仍支承著框架；

3.2絕緣子表面（特別是內(nèi)表面）擊穿或被電孤燒傷，絕緣性能下降，電壓上不去；

3.3既沒(méi)有炸裂、也沒(méi)有電弧燒傷、擊穿，電壓上不去。

4、產(chǎn)生故障的原因分析

?　　首先應(yīng)清楚地認(rèn)識(shí)到絕緣子的炸裂不是因?yàn)榻^緣子的機(jī)械強(qiáng)度不夠造成的。以承壓絕緣子瓷套為例，它承壓為100噸（標(biāo)準(zhǔn)為50噸）以上，而它支撐的陰極框架分配的該絕緣子的重量只有10噸多，況且炸裂后還支撐著框架，說(shuō)明炸裂不是機(jī)械負(fù)荷所致。通過(guò)對(duì)電除塵器用瓷絕緣子的長(zhǎng)期研究和試驗(yàn)，并且多次與相關(guān)的設(shè)計(jì)單位、制造廠家以及使用單位進(jìn)行廣泛的交流，其故障95％以上都屬于熱炸裂。就其熱炸裂的幾種原因分別說(shuō)明一下：

4.1.1 瓷絕緣子表面（特別是內(nèi)表面）污染。在點(diǎn)火初期，燃油因溫度低而燃燒不完全，尤其在正壓下凝聚在瓷套的表面，使一些導(dǎo)電粉塵（特別是炭黑，我們對(duì)被炭黑污染的瓷表面測(cè)量其電阻僅為0.4MΩ，而未被污染的部分則為10000 MΩ以上）牢固的粘附在瓷套的表面，降低了絕緣子的絕緣性能，產(chǎn)生以下現(xiàn)象：

4.1.1.1 瓷絕緣子表面開(kāi)始導(dǎo)電，產(chǎn)生電流做功：以上述瓷套為例，若其二次電壓為60000V，根據(jù)P＝U2／R，可以得出P＝9000W，也就是說(shuō)，該瓷套就相當(dāng)于一個(gè)9000W的電爐在工作、在發(fā)熱，這是比較嚴(yán)重的現(xiàn)象。

?　　所產(chǎn)生的熱量直接導(dǎo)致絕緣子溫度的升高，而瓷體溫度的升高又會(huì)使其絕緣電阻下降，泄漏電流加大，產(chǎn)生更大的功率，進(jìn)而產(chǎn)生更高的溫度，形成惡性循環(huán)。好終導(dǎo)致絕緣子迅速老化，甚至膨脹炸裂。例如：2005年11月，廣東旺隆電廠，兩臺(tái)電除塵器分別使用了兩個(gè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，每臺(tái)使用48只，均不同程度地出現(xiàn)了炸裂故障，我公司的產(chǎn)品炸裂22只，另外一個(gè)廠家的炸裂36只。通過(guò)對(duì)瓷套的仔細(xì)察看，其內(nèi)表面污染嚴(yán)重，炭黑，油污牢固地粘貼在其內(nèi)表面。另如：2000年7月，安徽維尼綸總廠自備電廠，電除塵運(yùn)行不到一天，共36只承壓絕緣子全部炸裂。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)察看，所有瓷絕緣子外表面幾乎看不到原來(lái)的白色，均變成了黃褐色，通過(guò)對(duì)其表面絕緣電阻的測(cè)量，其阻值幾乎為0。

4.1.1.2 瓷套表面絕緣電阻的下降，也會(huì)產(chǎn)生頻繁閃爍，甚至形成電弧放電，電弧的溫度高達(dá)數(shù)千度，高溫使瓷套放電部位的溫度急劇升高，瓷體膨脹，其它部位因絕緣子導(dǎo)熱性能差而產(chǎn)生瓷體膨脹差，從而造成絕緣子炸裂。

4.1.2 絕緣子受熱不均勻產(chǎn)生的炸裂。電弧是導(dǎo)致絕緣子受熱不均勻的一種情況，也有其它原因產(chǎn)生的溫度不均勻而炸裂。如加熱器離絕緣子太近，使接近加熱器的瓷體部位溫度較高，其它部位的溫度則較低，從而引起絕緣子炸裂。

4.1.3急劇升溫和使絕緣子表里溫差太大，產(chǎn)生內(nèi)外膨脹尺寸不一而出現(xiàn)炸裂。 4.2 絕緣子表面擊穿、電弧燒傷，絕緣性能下降，電壓上不去。

?　　絕緣子表面擊穿、電弧燒傷都是因?yàn)榇审w表面被污染的緣故。出現(xiàn)了上述情況，絕緣子的電氣性能必定下降，則導(dǎo)致電壓上不去。

4.3瓷體溫度過(guò)高，引起絕緣電阻下降也是電壓上不去的原因之一。另外，瓷體表面結(jié)露也是產(chǎn)生故障的重要因素：例如，渭河發(fā)電廠停機(jī)檢修時(shí)，正逢連陰雨天氣，潮濕的空氣從風(fēng)道進(jìn)入除塵器后在瓷套的上金屬蓋上結(jié)露銹蝕，鐵銹水流到瓷套上，好終導(dǎo)致瓷套炸；灤河發(fā)電廠爐管破裂后水蒸氣灰塵進(jìn)入保溫室，瓷套內(nèi)表面積灰厚度達(dá)10mm，引起瓷套炸裂。　　除塵器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其保溫室的溫度已超過(guò)100℃，一般不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。

5預(yù)防故障的措施

?　　通過(guò)對(duì)絕緣子的故障分析，我們發(fā)現(xiàn)，好終導(dǎo)致絕緣子絕緣性能下降和批量炸裂的主要原因有兩條：一是絕緣子表面污染（特別是內(nèi)表面污染）；二是溫度超高，引起絕緣電阻下降。只要針對(duì)這兩點(diǎn)，采取相應(yīng)的措施，絕緣子故障率就會(huì)大幅下降，杜絕產(chǎn)生批量炸裂，減少經(jīng)濟(jì)損失。

5.1 解決表面污染問(wèn)題有人認(rèn)為，絕緣子是安裝在電除塵器上的，就是個(gè)污染的環(huán)境，產(chǎn)生污染是很正常的，只要你的絕緣子不損壞就行了，我們認(rèn)為，這種認(rèn)識(shí)是一種誤解。

5.1.1電除塵器一定要保持負(fù)壓運(yùn)行。負(fù)壓運(yùn)行的好處一方面不會(huì)導(dǎo)致絕緣子污染，另一方面即使電除塵器密封不嚴(yán)，也不會(huì)造成粉塵外泄，導(dǎo)致粉塵進(jìn)入保溫室。一些廠家在鍋爐點(diǎn)火試車(chē)階段，頻繁噴油、噴煤粉，然而，為了保護(hù)除塵器后面的引風(fēng)機(jī)卻不開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)，致使除塵器正壓運(yùn)行。在這個(gè)階段，好容易造成絕緣子污染，因?yàn)闋t堂溫度低，噴油不能完全燃燒，油氣因正壓進(jìn)入承壓絕緣子內(nèi)，在其表面形成油污，純油絕緣性較好，關(guān)鍵在于未充分燃燒的碳黑（林格曼黑）也進(jìn)入承壓絕緣了的內(nèi)部，兩者混合，牢固的粘附在瓷套內(nèi)表面，碳黑是導(dǎo)電物質(zhì)，破壞了絕緣了的絕緣性能，使其導(dǎo)電做功，或形成電孤燒傷擊穿絕緣了表面使溫度聚升，繼而炸裂。如果除塵器保證負(fù)壓運(yùn)行，則污染問(wèn)題解決了，其它問(wèn)題也不會(huì)產(chǎn)生了。

?　　絕緣子上端留清掃孔，這也是某些公司成功的經(jīng)驗(yàn)。在絕緣子上端蓋上留有兩個(gè)清掃孔，利用除塵器負(fù)壓運(yùn)行，吸進(jìn)清潔空氣，形成氣流，對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行清掃，或檢查內(nèi)壁已經(jīng)污染，利用該孔進(jìn)行人工清掃，某公司引進(jìn)美國(guó)的電除塵器。上面留有三個(gè)傾斜的孔，用管道連接風(fēng)機(jī)形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)進(jìn)行強(qiáng)制吹掃瓷套內(nèi)壁，效果非常顯著，從未出現(xiàn)內(nèi)壁污染而產(chǎn)生的故障，有些廠家，把瓷套上端封閉的很?chē)?yán)，不妨借鑒這些成功的設(shè)計(jì)思想。當(dāng)然，留清掃孔的除塵器必須是負(fù)壓運(yùn)行，反之，對(duì)保溫室的污染將會(huì)更加嚴(yán)重。

5.2.1要適宜保持保溫室的溫度。要注意到瓷件表面結(jié)露和溫度過(guò)高現(xiàn)象同等重要，表面結(jié)露會(huì)破壞絕緣性能，溫度高也會(huì)使瓷體絕緣性能大幅度下降，形成惡性循環(huán)，所以保溫室溫度達(dá)到100℃時(shí)，應(yīng)關(guān)閉加熱器，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，不是溫度越高越好，以不結(jié)露為宜。

5.2.2加熱器應(yīng)遠(yuǎn)離絕緣子一米以上，有的加熱器直接套在瓷件底部形成環(huán)形包圍，距瓷件距離不超過(guò)10CM，由于距離太近，熱傳導(dǎo)、熱輔射使得瓷件上下溫差過(guò)大，熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力可能使瓷件炸裂。也影響了瓷件絕緣距離。加之測(cè)溫點(diǎn)又遠(yuǎn)離瓷件，實(shí)測(cè)溫度可能比瓷件溫度低得多，造成瓷件因溫度過(guò)高而絕緣性能下降，出現(xiàn)故障?！　?/span>

5.2.3 避免溫度驟變。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的急變溫度為70℃，一般除塵器的溫度變化沒(méi)這么大（出現(xiàn)電孤現(xiàn)象可能超過(guò)這個(gè)界限），就不多談了。

5.3 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)靜電除塵器的安全運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)工作，制定出安全可行的運(yùn)行操作規(guī)程。

5.4 應(yīng)做好對(duì)操作人員的相關(guān)培訓(xùn)工作。

5.5對(duì)于溫度較高的煙氣，在其進(jìn)入電除塵器之前，是否可以考慮將其熱量進(jìn)行熱交換，經(jīng)過(guò)交換后得到的熱風(fēng)可以重新利用，例如助燃。這一方面可以降低進(jìn)入電除塵煙氣的溫度，另一方面也可以節(jié)約能源。我公司燒成窯爐就是采用了這種辦法：燒成時(shí)產(chǎn)生的高溫氣體不直接排入大氣，而是利用熱交換器將其熱量進(jìn)行交換，得到的熱風(fēng)被用做窯爐燃燒時(shí)必需的助燃風(fēng)。由于該風(fēng)具有一定溫度，因此，對(duì)提高燒成效率，提高產(chǎn)品燒成質(zhì)量起到了積極的作用，同時(shí)節(jié)約燃?xì)膺_(dá)8%-10%。（這一點(diǎn)供參考）。

6介紹一點(diǎn)鑒別瓷件質(zhì)量的方法

6.1摸擬瓷件使用時(shí)的施加電壓方式，對(duì)瓷件進(jìn)行工頻火花試驗(yàn)，以瓷件表面出現(xiàn)內(nèi)眼能看見(jiàn)的火花為準(zhǔn)，施壓5min，無(wú)擊穿，不發(fā)熱為合格，否則為不合格產(chǎn)品。

?　　取一碎瓷塊，在無(wú)釉處涂上墨水，待墨水干后用洗凈劑清洗，能洗干凈者為合格，若洗不干凈者為生燒或過(guò)燒產(chǎn)品，有吸水現(xiàn)象。