浅淡绝缘子防污闪技术

【摘要】污闪是架空线路运行中常见的故障，通过对事故成因的分析，在此基础上对污闪事故整理出的绝缘子污闪的防治方法。

1前言

架空线路一般分布较广,长期露天运行,遭受尘土尘土 、盐碱污秽 、海水盐雾和鸟粪等自然污秽和在工业生产过程中由烟囱排出的气体、液体和固体污秽的双重影响,运行环境比较恶劣。随着社会进步和经济的迅猛发展，电网容量和电压等级相应提高,工农业发展也使得部分地区的环境污染日趋严重,电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故所造成的危害也日益严重。我国跨市跨地区的电网污闪事故首先发生在20世纪70年代,据不完全统计,1971～1980年我国输电线路发生的污闪事故1126 次,变电所设备的事故有761次,1981～1990年,输电线路发生的污闪事故 1907次，变电所设备的事故达695次,20世纪90年代的1990年、1996年和 2001年发生了3次大面积电网污闪事故。污闪事故造成的直接电能损失以及对国民经济造成的损失是十分惊人的。1976 年2月上海闸北电厂一次事故,就减少发电1013万 kW·h ,导致上海北部地区大面积停电。20世纪 90 年代,我国的华东、华中、华北、西北等地区发生的跨省市的大面积污闪事故,都造成地区网络的几度解列。开展电力系统中污闪机理研究以及做好防污闪工作对确保电网安全稳定运行有着重要意义。

2污闪的成因

在潮湿污秽的绝缘子表面，在电压作用下，流经绝缘子表面污秽层的泄漏电流使污层加热。由于污染物在绝缘子表面的分布不均匀，也由于绝缘子的结构复杂，造成了各部分电流密度不一样，污层的加热也是不平衡的。在电流密度最大且污层较薄的部分，水分迅速蒸发、变干，电阻也就增大，沿面电压的分布随之改变，大部分电压降落在这些部分。结果这些部分就可能出现火花放电通道，形成局部电弧。由于火花放电通道的电阻低于原来干燥部分的表面电阻，使泄漏电流 增大，从而使污层进一步干燥。与此同时，局部电弧根部附近的表面也迅速受热变干，使电弧变长。总之，全部表面的干燥将使电阻增大泄漏电流减小，而局部电弧的伸长则使泄漏电流增大。如果总的结果是泄漏电流减小，则局部电弧将熄灭;如果总的结果是泄漏电流增大，则局部电弧将继续伸长，发展到沿整个绝缘子表面的闪络。

2污闪的种类

2.1气体中沿固体表面的放电

高压导体总是需要用固体绝缘材料来支撑或悬挂，这种绝缘材料称绝缘子。

由于绝缘子的用途不同，生产了形态各异的固体绝缘子，但它们都处在电场之中，由于电场的作用在正常运行状态下存在沿面放电，如电晕放电、细线状辉光放电、滑闪放电等。

2.2污染绝缘子表面的沿面放电

众所周知，户外绝缘子会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染。在干燥情况下，绝缘子表面污层的电阻很大，对闪络电压没有多大影响。但当空气湿度很高，或在毛毛雨、雾、露、雪等不利气候条件下，绝缘子表面污层被湿润，其表面电导剧增，使绝缘子泄漏电流急剧增加，绝缘子的闪络电压大大降低，甚至可能在工作 电压下发生闪络。

污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故，石河子电网事故的60%是污闪造成的，而事故损失的80%是污闪造成的，可见污闪事故是对电力系统危害特别大的一种事故。

3影响绝缘子污闪放电的因素及对策

3.1 大气污染

随着城乡工业的迅速发展大气污染越来越严重，气象条件越来越恶劣，特别是火电厂、水泥厂、钢铁厂、化工厂及矿山等工业排出的大量气、液、固态污染物，随着气压、风速、温度等条件的变化形成严重的污染源。由于绝缘子表面长期遭受工业和自然污秽物的污染和积污，当其表面污秽层受潮后，绝缘电阻下降，泄漏电流增加，从而导致闪络事故发生。所以一方面政府部门必须强化环境保护，依法科学治理污染源，从根本上解决大气污染，造福子孙后代。另一方面，供电部门必须强化输变电设备管理，采取停电定期清扫、带电作业清扫、水清洗和采用新技术、RTV涂料等新材料技术措施有效的防止污闪事故的发生。

3.2 鸟粪污染

虽然鸟粪污秽的盐密度不高，但是由于鸟在排粪时，其粪便极易造成短路或缩短绝缘子的有效爬距，使绝缘子在正常工作电压下发生污闪事故。所以鸟粪污染是不可忽视的因素，目前国内供电部门采取夜间驱赶、捅鸟窝、杆塔放置防鸟器和安装防着落筑巢设施等避免鸟粪对绝缘子所造成的污闪事故。

3.3海拔高度的影响

由于在高海拔环境下大气压强较低，所以极易发生放电现象，并且电弧较粗，在交流过零后，电路极易发生放电现象，电弧容易发生重燃，较难熄灭。所以在高海拔、低气压下运行的输变电设备应加强其绝缘。在进行绝缘配合计算时必须充分考虑其影响，适当提高其污闪电压，一般情况下在海拔3000 m以上时，污闪电压数值相应考虑提高25%左右。

3.4绝缘子覆冰、覆雪的影响

绝缘子覆冰、覆雪对污闪电压有不同的影响，经过有关科研部门的试验研究，绝缘子先污染后结冰时在相同的盐密下，无论在冻结状态还是在融化状态下其污 闪电压可提高，若冰在充分融化时其耐受电压不变。通常情况下由于冰雪在空气中往往是受到污染后冻结在绝缘子上，这时其耐受电压值最低，极易发生闪络事故。

3.5酸雨、酸雾影响

由于地理环境的不同，大气污染造成个别地区不同程度的存在酸雨、酸雾现象，由于酸性污秽物的电导率随pH值的减少而增大，从而大大降低绝缘子的闪络电压。随着工业化进程的加快，电网受大气污染的形势更加严峻，所以必须提高环保意识，加大执法力度，同时采取技术措施，强化输变电设备管理，避免闪络事故的发生。

3.6绝缘爬距、结构、材料的影响

绝缘子爬距、结构及材料与污闪电压密切相关，一般情况下，污闪电压随爬距的增大而增加。绝缘子的结构形状直接影响绝缘子的防污性能，合理的结构设计，其表面光滑，不易形成涡流，积污量较小，提高了污闪电压。采用高分子有机复合材料，由于其形状系数大，表面电阻大且有良好的憎水性，防污性能好。因此在绝缘子选型时，必须根据具体情况合理选择其几何爬距和结构，采用新技术，积极推广使用复合绝缘子。

3.7绝缘串长度的影响

一般情况下，绝缘串长度与污闪电压成线性关系，但是由于受绝缘子串同杆塔架构距离的影响而产生的邻近效应，所以绝缘子串长与污闪电压之间在高电压下存在饱和现象。在实际工程设计和施工中，为了提高其闪络电压，应根据计算适当增加绝缘子片数，但在杆塔架构设计时，应注意和考虑与绝缘串之间的距离。

3.8雷电和操作过电压的影响

由于雷电和电气操作所产生的过电压容易使污秽绝缘子发生闪络，所以部分闪络的发生来源于雷电和操作过电压。为此在进行输变电设计时应注意做好设备的防雷和防操作过电压的技术措施。

4结论

绝缘子的污闪虽说以现在的技术水平不能达到完解决的效果，但是以现在的技术水平可以通过改善线路运行环境和彩用新技术的手段来提高线路运行的稳定性。