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架空输电线路绝缘子的防污闪措施

污闪对电网安全运行的威胁越来越严重,因污闪而导致输电线路故障及危害仅次于雷害事故。输电线路绝缘子的正确选择和使用,可保证绝缘子的安全稳定运行,从而减少停电和线路的运行维护。为此,通过对输电线路绝缘子污闪放电机理分析,根据影响线路绝缘子污闪的因素,提出了防止线路发生污秽闪络措施,减少运行线路污秽闪络事故。

一、污闪及机理

绝缘子在长期运行中,大气中的尘埃微粒沉积到其表面形成污秽层,在干燥气候时,污秽层电阻很大,绝缘性能不会降低,但在雾、露、小雨、雪等气象条件下,污秽层中的电解质湿润后,使表面电导率增加,绝缘性能下降,而其中的灰分等保持水分,促进污秽层进一步受潮,从而溶解更多的电解质,造成绝缘子湿润表面的闪络放电,简称污闪。绝缘子污闪放电的显著特点是闪络电压低,可能低到10kV及以下。标准绝缘子在干燥清洁状态下每片的闪络电压平均为75kV,在潮湿状态下也有45kV,污秽绝缘子的沿面放电过程与清洁表面完全不同,不再是一种单纯的空气间隙的击穿现象,而是一种与电、热、化学因素有关的污秽表面气体电离、表面层发热和烘干,以及局部电弧发生、发展的热动力平衡过程。宏观上可将污闪放电过程分为四个阶段,即绝缘子表面的积污、污秽层的湿润、形成干带、局部放电的产生和发展并导致沿面闪络。因此污闪的三要素是,绝缘子表面积污、污秽层湿润和电压作用。

 

二、原因分析:

(一)尘土污秽

由于风吹或运输车辆、农业机械等使空气中的尘土飞扬,逐渐落到绝缘子表面而形成污秽。尘土中并不含大量的导电物质,所以对线路的威胁并不显著,如农田使用大量化肥,增加了尘土中的导电物质,就容易引起绝缘子串污闪故障。

(二)盐碱污秽

处于盐碱地区的线路,由风吹起含盐粒的尘土,积淀在绝缘子上面而形成盐碱污秽。盐碱污秽对线路的危害较严重,特别是沙土或半沙土的盐碱地区,常因遇到尘土风暴,从而形成严重的盐碱污秽。

(三)海水污秽

线路靠近海岸附近,海浪冲击海岸引起海水飞溅或海水微粒,受风吹的作用,把他们吹向远离海岸的地方,一旦落在绝缘子的上面,在干燥的气象条件,水分蒸发,微小颗粒的海盐则沉积在绝缘子上面形成海水污秽。

(四)工业污秽

如火力发电厂、化肥厂、水泥厂、焦化厂、玻璃厂、冶金厂等工矿企业排出的烟尘和废气,飘散在空中,当落在绝缘子串上面时就形成工业污秽。这些污秽物质可能是液体、气体或固体。

(五)鸟粪污秽

在多鸟的地区,多发生在季节鸟成群集中的地区,鸟群停留在横担上,鸟粪则落在绝缘子串上形成鸟粪污秽。

 

三、污闪故障防止措施

(一)、确定线路的污秽期和污秽等级

要正确了解线路通过地区的大气污秽程度和污秽性质,正确划分各地区的污秽区,以便为防污闪工作提供可靠依据;

(二)定期清扫绝缘子

在污秽季节来临之前,逐基登杆清扫绝缘子。清扫方法,可用干布、湿布、蘸汽油的布(或浸肥皂水的布)将绝缘子擦干净;也可带电冲洗绝缘子。对污秽严重,不易在现场清扫的绝缘子,可以更换新的绝缘子,将旧的绝缘子带回在工厂进行清洗。

(三)更换不良和零值绝缘子

对绝缘子串定期进行零值和不良绝缘子的测量,及时更换不良和零值绝缘子,使线路永远保持能耐污闪的绝缘水平。

(四)增加绝缘子的单位泄露比距

绝缘子表面泄露电流越大,污闪越严重,而泄露电流的大小与绝缘子串的单位泄露比距成反比。因此,可以增加绝缘子片数或改为耐污染绝缘子来增加绝缘子的单位泄露比距。

(五)采用憎水性材料

憎水性材料是一种具有粘附性和拒水性油料。将它涂在绝缘子的表面,当污秽物落在其上后,便被涂料包围形成一个个独立的细小微粒。因为这些污秽物的微粒外面包裹了一层拒水性涂料,故使里面的污秽物质不易吸潮,即使吸潮后也是一个个孤立的微粒,而不能形成片状水膜的导电通路,从而可以避免污闪发生。

(六)采用合成绝缘子

合成绝缘子是由环氧玻璃纤维棒制成芯棒和以硅橡胶为基本绝缘体构成。环氧玻璃纤维棒抗张强度相当高,硅橡胶绝缘伞裙具有良好的耐污闪性能,所以采用合成绝缘子是线路防污闪的有效措施。

(七)采用防污涂料

对污秽严重地区的绝缘子,必要时可采取定期在表面涂有机硅油等防污涂料,以增强其抗污能力。有条件时,也可采用半导体釉绝缘子;

(八)使用防污绝缘子

防污绝缘子主要是通过改变绝缘子的表面结构,并增加绝缘爬距来达到防污目的。防污绝缘子有在线路和母线上使用的防污吊瓶,在主变和开关上使用的防污套管,在刀闸上使用的防污绝缘支柱等等,将刀闸防污绝缘支柱和爬距增长器配合使用的效果更好。防污绝缘子的主要优点就是使用方便,更换后不会增加工作量和维护量,

(九)装设风力清扫环

对于输电线路的绝缘子,人工清扫、机械清扫费时费力,带电水冲洗成本高。有些地方受地理条件限制不能进行机械清扫或带水冲洗,为解决这一难题,我国的某些地区常使用风力清扫环自动清扫绝缘子表面污垢。风力清扫环采用轻质的绝缘材料制成,其结构是一个绝缘环上穿着若干个、按同一方向排列的风力推动碗,组成风力清扫环。使用时,将风力清扫环套在绝缘子上,当有风吹动时,风力清扫环就会转动,风力推动碗的边沿就会不断地刮去绝缘子表面的污垢,从而保证绝缘子表面永远清洁,防止污闪事故发生。


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