第30卷第23期电网技术V ol. 30 No. 23 2006年12月Power System Technology Dec. 2006
文章编号：1000-3673（2006）23-0011-04 中图分类号：TM855 文献标识码：A 学科代码：470?4037
布置方式对直流绝缘子串
人工污秽闪络特性的影响
胡建林，蒋兴良，张志劲，孙才新，舒立春
（高电压与电工新技术教育部重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400044）
Influence of Suspension Mode on Artificial Pollution Flashover
Performance of DC Insulator Strings
HU Jian-lin，JIANG Xing-liang，ZHANG Zhi-jin，SUN Cai-xin，SHU Li-chun
（Key Laboratory of High V oltage and Electrical New Technology (Chongqing University)，
Ministry of Education，Shapingba District，Chongqing 400044，China）
ABSTRACT:Suspension modes of DC insulator strings influence the pollution flashover voltage, whereas few researches are carried out to explore the influence of suspension modes on pollution flashover performance of DC insulator strings. T aking two kinds of typical DC porcelain insulators, i.e., XZP-210 and XZP-300，as test specimens and by means of test in the artificial fog chamber, the authors investigate the DC negative polarity pollution flashover performance of single link suspension insulator string (I-shape), double link suspension insulator string (II-shape) and insulator string arranged in V-shape respectively. Test results show that the suspension modes influence the pollution flashover voltage; under different pollution degrees, the DC pollution flashover voltage of V-shape insulator string is from 14.5% to 25.9% higher than that of I-shape insulator string; the DC pollution flashover voltage of II-shape insulator string is from 4.2% to 9.0% lower than that of I-shape insulator string; along with the increase of pollution degree, the increase percentage of pollution flashover voltage of V-shape arrangement and the decrease percentage of pollution flashover voltage of II-shape arrangement in comparison with I-shape arrangement are enlarged.
KEY WORDS：suspension modes；artificial pollution；DC insulator string；flashover performance；high voltage and insulation engineering
摘要：直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响，以2种典型直流瓷绝缘子(XZP-210和XZP-300)为试品，在人工雾
基金项目：国家自然科学基金资助项目(90221026)。
Project Supported by National Natural Science Foundation of China(NSFC)(90221026)．室中通过试验研究了悬垂单串布置(I型)、悬垂双串布置(II 型)和V型布置绝缘子串的直流负极性污闪特性，分析了布置方式对负极性污闪电压的影响。结果表明：直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响；在不同污秽程度下，V型布置时直流污闪电压比I型布置时高14.5%~25.9%，II型布置则比I型布置低4.2%~9.0%；且随着污秽程度的增加，V型布置相对于I型布置的污闪电压提高的百分数和II型布置相对于I型布置降低的百分数均增大。
关键词：布置方式；人工污秽；直流绝缘子串；闪络特性；高电压与绝缘技术
0 引言
超特高压直流输电线路绝缘子串有垂直安装的悬垂串、水平安装的耐张串和倾斜安装的V型串或倒V型串以及国外部分线路采用的Y型串。运行经验和试验研究结果表明[1-5]：安装方式对绝缘子串污闪特性有影响，其主要表现为2个方面：①积污特性有差异；②沿染污绝缘子串放电发展的过程有差异。因此，不同布置方式下绝缘子串的污闪或耐受电压也有差异。不同安装方式下积污特性的差异可根据运行线路积污特性的测量得到，放电发展过程和闪络电压的差异可通过人工污秽试验得到。
文献[1]由喷浆法和盐雾法的污闪特性试验得知：普通悬式绝缘子串在V型布置时的最低交流闪络电压比垂直布置时高15%~30%。文献[6]表明，普通悬式瓷绝缘子(XP-70)和玻璃绝缘子(LXP-160)，在安装夹角为53°时，V型布置时的交流污闪电压较
12 胡建林等：布置方式对直流绝缘子串人工污秽闪络特性的影响 Vol. 30 No. 23
悬垂布置(单串)时约高11%~16%；而悬垂双串(II 型串)的交流污闪电压则较悬垂单串(I 型串)降低5%~ 15%。文献[7]的试验结果表明，轴心间距为500mm 时，II 型串的交流污闪电压较I 型串降低4%~11%，且随着间距的减小，降低的幅度增大。文献[8]认为，II 型串的交流污闪电压与I 型串没有明显差异。
由上述分析可知，不同安装方式下绝缘子串污秽直流闪络特性的研究较少，没有相关文献报道。因此，为给云广±800 kV 特高压直流输电线路的外绝缘设计提供参考，本文在人工雾室通过试验研究了悬垂单串(I 型串)、悬垂双串(II 型串)和V 型串的负极性直流污秽闪络特性(以下污闪电压均为负极性)，分析了布置方式对绝缘子串人工污秽直流闪络特性的影响。
1 试验装置和试品及试验方法
1.1 试验装置
试验是在直径7.8 m 、高11.6 m 的圆柱形人工雾室中完成的，试验电压由±600 kV /0.5A 直流试验电源装置提供，其动态压降小于5%，纹波系数小于3%，满足IEC 标准对直流污秽试验电源的要求。试验原理接线如图1所示，闪络电压采用精度为0.5%的直流电阻分压器测量。
S 1－前级开关，S 2－后级开关，T －调压器，B －试验变压器，C 1、1C ′、C 2、2C ′－倍压电容，D －高压硅堆，SCR －可控硅元件，R 0－限流电阻，r －分流器电阻，H －穿墙套管，E －人工雾室，F －电阻分压器(R 1为电阻分压器高压臂电阻，R 2为电阻分压器低压臂电阻)，G 为保护放电管。
图1 污秽试验原理接线
Fig. 1 Schematic diagram of pollution test circuit
1.2 试品
试品为XZP-210和XZP-300直流绝缘子，其基本技术参数和结构如表1和图2所示。 1.3 试验方法
参考IEC 、IEEE 、国际大电网会议(CIGRE)及
表1 试品绝缘子的参数
Tab. 1 Parameters of test insulators
型号 盘径D /mm
结构高度H /mm 爬电距离L /mm 结构形状
XZP-210 320 170 545 图2(a) XZP-300
400
195
635
图2(b)
320 mm 170 m m
400 mm
195 m m
(a) XZP-210 (b) XZP-300
图2 试品绝缘子结构
Fig. 2 Configurations of test insulators
中国国家标准[9-12]
，本文采用的试验方法如下：
（1）试品清洗。试验前，清洗并除去绝缘子表面的污物且让其在实验室自然环境下阴干。
（2）试品染污。染污采用固体涂层法，染污方式为定量涂刷。用氯化钠模拟导电物质，用硅藻土模拟不溶性物质。染污后试品自然阴干24 h 后即进行试验。
（3）试品湿润。试品湿润采用蒸汽雾。蒸汽雾由1.5 t/h 锅炉产生，通过沿人工雾室底部周围均匀布置的多个放气孔使雾室产生均匀分布的雾，放气孔离试品绝缘子串轴心的距离大于 3.5 m ，放气孔出口方向与试品绝缘子串轴心线成90°夹角，输入人工雾室蒸汽雾的速率约为0.05 kg/(h ?m 3)。湿润开始时试品与雾室环境温度之差小于±2℃，试验过程中雾室温度控制在35℃以下，如果温度过高，采用制冷系统加以控制。
（4）闪络电压。本文试验采用均匀升压法，即待试品绝缘子表面污秽层充分湿润，其表面形成水膜以致边缘即将滴水时，立即采用均匀升压法对试品绝缘子施加电压进行闪络试验。每串染污试品闪络4~5次，取其中与平均值误差低于10%的3次试验结果；在同一个污秽度下，选择7~8串绝缘子进行重复试验，取其中与平均值误差不超过10%的所有闪络电压的平均值为该污秽度下绝缘子串的闪络电压。
（5）污秽程度。本文对4种不同污秽度进行了试验研究，所选择的盐密(ρESDD )和灰密(ρNSDD )如表2所示，盐密与灰密之比取1:6。根据人工雾室的尺寸，试验时串长为15片。
表2 试验研究的盐密和灰密
Tab. 2 The equivalent salt deposit density and non-soluble
material deposit density in experiments
ρESDD /(mg/cm 2) 0.03 0.05 0.10 0.20 ρNSDD /(mg/cm 2
)
0.18
0.30
0.60
1.20
2 试验结果及分析
2.1 试验结果
国内外V 型绝缘子串的夹角为70°~110°，大多
第30卷 第23期 电 网 技 术 13
数为90°。文献[1]研究表明，即使绝缘子串倾斜5°，其污闪电压都有较明显的提高，20°时效果最好，在20°~90°之间没有明显变化。本文根据国内外V 型串布置方式的经验，选择V 型串夹角为90°。根据运行经验并参考文献[6-7]，本文的试验研究中II 型串布置时的轴心间距选择为600 mm 。
文献[13-14]提出：串长小于40片时，直流绝缘子串的污闪电压与串长呈线性关系。本文根据污闪电压与串长的线性关系取平均每片绝缘子的闪络电压U f 作为分析目标。表3为本文试验得到的平均每片绝缘子的直流污闪电压U f 与盐密ρESDD 的关系，由表3可知，试验结果的标准偏差小于7%。
表3 不同布置方式时
平均每片绝缘子的直流污闪电压
Tab. 3 DC pollution flashover voltage per insulator under
different configuration mode of insulator string
ρESDD =
0.03mg/cm 2
ρESDD =
0.05mg/cm 2
ρESDD = 0.1mg/cm 2
ρESDD = 0.2mg/cm 2 布置 方式 绝缘子 型式
U f /kV σ/ % U f /kV σ/% U f /kV σ/% U f /kV σ/%
XZP-210 17.3 6.5 14.4 4.3 11.1 6.8 8.9 3.7 I 型 XZP-300 21.4 5.3 18.0 2.9 14.5 3.9 10.8 4.4 XZP-210 16.5 3.2 13.5 3.3 10.2 4.9 8.1 5.9 II 型 XZP-300 20.5 4.8 17.1 4.1 13.4 3.7 9.9 6.2 XZP-210 19.8 7.0 16.8 5.3 13.5 3.8 11.2 4.6 Ⅴ型
XZP-300 24.6
6.3
20.9
3.2
17.5
2.8
13.6
5.1
2.2 污闪特性分析
由表3可知，不同布置方式下平均每片绝缘子直流污闪电压U f 与盐密ρESDD 的关系如图3、4所示。由表2和图3、4可知：
（1）V 型布置时，XZP-210和XZP-300绝缘子串的U f 均高于I 型布置，如在盐密ρESDD =0.10 mg/cm 2
时，V 型布置时XZP-210的U f 为13.5 kV ，I 型布置时则为11.1 kV 。V 型布置比I 型布置高2.4 kV ，即高21.6%。造成这种差异的原因是
：①V 型布置时，起始于钢脚附近的局部电弧紧贴下表面向前发展，
ρESDD /(mg/cm 2)
U f /k V
图3 I
型与V 型布置时U f 与ρESDD 的关系
Fig. 3 The relation between U f and ρESDD for I-shape
configuration and V-shape configuration
U f /k V
0.00
0.05
ρESDD /(mg/cm 2)
图4 I 型和II 型布置时U f 与ρESDD 的关系
Fig. 4 The relation between U f and ρESDD for I-shape
configuration and II-shape configuration
泄漏距离得到充分利用，放电产生的电离粒子易消散，阻碍电弧的发展；②垂直布置时，起始于钢脚附近的局部电弧所产生的游离气体被局限在绝缘子片间的空间内，临近闪络时形成的高导电通道促进了闪络的发展。
（2）I 型布置时，XZP-210和XZP-300绝缘子串的U f 均高于II 型布置，如XZP-300绝缘子在ρESDD =0.1 mg/cm 2时，I 型布置的U f 为14.5 kV ，II 型布置时U f 则为13.4 kV ，II 型比I 型降低1.1 kV ，即降低7.6%。其主要原因是：①由于相邻串的影响，II 型布置时绝缘子串电场分布发生畸变，局部电弧更容易产生；②提供了更多的闪络路径，闪络概率增大。
（3）由文献[15-19]可知，绝缘子人工污秽直流污闪电压U f 与ρESDD 之间的关系可表示为
a
A U ?=ESDD f ρ (1)
式中：A 是与绝缘子结构和布置方式有关的常数；a 为表征ρESDD 对U f 影响的特征指数。将表3、图3、图4的试验结果按式(1)拟合，得不同布置方式下XZP-210和XZP-300的A 、a 以及相关系数平方R 2如表4所示。
表4 由试验结果按式(1)拟合得到的A 和a Tab. 4 The constant A and special exponent a gained by regression according to formula (1)
布置方式 绝缘子型号 A a R 2 XZP-300 8.42 0.306 0.95 V 型 XZP-210 3.83 0.301 0.97 XZP-300 6.20 0.356 0.93 I 型
XZP-210 5.00 0.353 0.95 XZP-300 5.44 0.381 0.96 II 型
XZP-210
4.36
0.378
0.97
由表4可知，对于XZP-210和XZP-300绝缘子：①A 值与布置方式有关，V 型串高于I 型串，I 型串高于II 型串；②a 与布置方式有关，II 型串高
14 胡建林等：布置方式对直流绝缘子串人工污秽闪络特性的影响 Vol. 30 No. 23
于I 型串，I 型串高于V 型串，即II 型布置时，U f 随ρESDD 增加而降低的趋势最明显，I 串次之，V 串最小。
由表3、图3、4得不同布置方式下污闪电压随布置方式变化而降低的百分数如图5、6和表5、6所示。
V 型串与I 型串闪络 电压差百分比/%
ρESDD /(mg/cm 2)
图5 V 型布置U f 相对于I 型布置升高的
百分数与ρESDD 的关系
Fig. 5 The relation between increase percentage of U f of
V-shape than that of I-shape and ρESDD 表5 V 型布置的U f 相对于I 型布置升高的百分数
Tab. 5 Increase percentage of U f of
V-shape than that of I-shape
ρESDD /(mg/cm 2
) 绝缘子型式
0.03
0.05 0.10 0.20 XZP-210 14.5 16.7 21.6 25.8 XZP-300
15.0
16.1
20.7
25.9
I I 型串与I 型串闪络 电压差百分比/%
ρESDD /(mg/cm 2)
图6 II 型布置的U f 相对于I 型布置降低的
百分数与ρESDD 的关系
Fig. 6 The relation between reduction percentage of U f of
II-shape than that of I-shape and ρESDD
表6 II 串U f 相对于I 串降低的百分数 Tab. 6 Reduction percentage of U f of II-shape than that of I-shape
ρESDD /(mg/cm 2)
绝缘子型式 0.03 0.05 0.1 0.2 XZP-210 4.6 6.3 8.1 9.0 XZP-300
4.2
5.0
7.6
8.3
由图5、6和表5、6可知：①不同ρESDD 下，V
型布置的U f 比I 型布置高14.5%~25.9%，II 型布置比I 型布置降低4.2%~9.0%；②随着ρESDD 增加，V 型布置的U f 相对于I 型布置提高的百分比和II 型布置相对于I 型布置降低的百分比均逐渐增大。
3 结论
（1）布置方式对直流绝缘子串人工污秽闪络电压有影响。在不同ρESDD 下XZP-210和XZP-300绝缘子串，采用V 型布置时的U f 比I 型布置时高14.5%~25.9%；采用II 型布置的U f 则比I 型串布置时低4.2%~9.0%。
（2）随着ρESDD 的增加，V 型布置时U f 相对于I 型布置时所提高的百分数与II 型布置时U f 相对于I 型串布置时所降低的百分数均逐渐增大。
（3）根据人工污秽试验结果，选择直流输电线路外绝缘时应考虑布置方式的影响。
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收稿日期：2006-08-07。
作者简介：
王鹏(1977—)，男，博士，助理研究员，研究方向为高压测量技术；
张贵新(1964—)，男，博士，副研究员，研究方向为高压测量技术；
朱小梅(1968—)，女，硕士，高级工程师，研究方向为微机信号处理技术；
罗承沐(1937—)，男，硕士，教授，研究方向为高压测量技术。
（责任编辑马晓华）
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收稿日期：2006-09-12。
作者简介：
胡建林(1978—)，男，博士研究生，讲师，研究方向为高电压与绝缘技术；
蒋兴良(1961—)，男，博士，教授，博士生导师，从事高电压与绝缘技术、输电线路覆冰及防护研究工作。
（责任编辑马晓华）
目次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4一般试验要求 5盐雾法 附录A（资料性附录）评定试验设备是否符合要求的补充资料 附录B（规范性附录）污秽水平和爬电比距的关系 附录C（规范性附录）盐雾闪络试验方法 附录D（规范性附录）评定或检验绝缘子耐受特性的盐雾法 附录E（规范性附录）固体层法试验 附录F（资料性附录）检验污层均匀性的测量方法 附录G（规范性附录）固体层闪络试验方法 附录H（规范性附录）评定或检验绝缘子耐受特性的固体层法 前言 本标准根据原国家经贸委电力司“关于确认1998年度电力行业标准制、修订计划项目的通知”（电力［1999］40号）文的安排制定的。 本标准规定了高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验方法（盐雾法和固体层法）的一般试验要求、试验程序及判定准则。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会归口并负责解释。 本标准负责起草单位：武汉高压研究所。 本标准参加起草单位：中国电力科学研究院、华东电力集团、山东电力试验研究院、清华大学。 本标准主要起草人：吴光亚、刘燕生、钱之银、梁曦东、沈庆河、蔡炜、肖国英、顾光和。 高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验1范围 本标准规定了标称电压高于1000V、频率为（50～60）Hz交流架空电力线路、变电所和电气化铁路接触网用户外和暴露在污秽大气中的复合绝缘子（以下简称绝缘子）工频污秽耐受特性的测定。 线路柱式绝缘子、电站电器类高压支柱绝缘子、高压线路横担绝缘子及复合间隔棒绝缘子属于本标准的适用范围。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2900.5电工术语绝缘固体、液体和气体［eqv IEC 60050（212）：1990］ GB/T 2900.8电工术语绝缘子（eqv IEC 60471） GB/T 16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求（eqv IEC 60060—1：1989）GB/T 16927.2高电压试验技术第二部分：测量系统（eqv IEC 60060—2：1994） IEC 60507：1991交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验 3术语和定义
电缆故障测试和电缆预防性试验中 放电、击穿及闪络三个术语的含义 放电这是一个笼统的概念，泛指在电场作用下，绝缘材料由绝缘状态变为导电状态的跃变现象。这种跃变现象可能呈“贯通状”发生在电极间，即其中的绝缘材料完全被短接而遭到破坏，此时电极间的电压迅速下降到甚低至或接近零值；跃变现象也可能发生在电极间的局部区域，使其中的绝缘材料局部被短接，其余部分仍有良好的绝缘性能，电极间电压仍能维持一定的数值。前者称为破坏性放电，后者称为局部放电。 破坏性放电和局部放电可以发生在固体、液体、气体电介质及其组合介质中，换句话说，“放电”一词可以用于所有电介质及其组合中。 然而，放电发生在不同电介质及其组合中时又有特殊的称呼。当在气体或液体电介质中，电极间发生的破坏性放电称为火花放电，如在空气间隙、油间隙发生的破坏性放电，确切的说应该是火花放电。可见，火花放电这个词仅限用于气体和液体电介质中。 在固体电介质中发生破坏性放电时，称为击穿。击穿时在固体电介质中留下痕迹，使固体电介质永久失去绝缘性能。如绝缘纸板击穿时，会在纸板上留下一个孔。可见击穿这个词仅限用于固体电介质中。当在气体或液体电介质中沿固体绝缘表面发生破坏性放电现象，称之为闪络。常见的是沿气体与固体电介质交界面发生的闪络。如沿绝缘子串表面、沿套管表面的破坏性放电称之为闪络。所以闪络这个词仅限用于特殊条件的放电现象。 电缆做预防性试验时，由于电缆局部介质绝缘下降，导致电缆相间或对钢铠的电压迅速下降到甚低至或接近零值，这时薇安表迅速上升，该现象表明电缆存在绝缘问题，需要找出电缆绝缘故障的准确位置，快速修复电缆，电缆修复后，再次进行预防性试验，直至电缆符合运行标准即可。
文件编号：GD/FS-8196 （解决方案范本系列） 绝缘子特征及防污秽闪络 措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
绝缘子特征及防污秽闪络措施详细 版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 盘型绝缘子 盘型绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点，被广泛用于各电压等级的输电线路上。但随着盘型绝缘子的用量迅速增加，盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点，给安全运行和维护带来一定的麻烦。盘型瓷和钢化玻璃绝缘子均属于可击穿型，当受冲击电压作用下或发生污闪时，容易使单片绝缘子顶端被击穿。击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂(这种开裂可能在过高的例行试验负荷下和在运行中缓慢发展而来)所致。应该说
明的是，瓷和钢化玻璃就其本身并不易老化，而是它的整体帽脚型结构，这种结构使高的场强位于绝缘子内部，从而加速了绝缘子劣化。对于瓷绝缘子老化结果产生低值瓷绝缘子，若剔除漏检，在遭受雷击闪络时(或污闪时)，由于较高的雷电流和随后的工频续流(或短路电流)，可能会使该老化绝缘子头部因瞬间聚热而发生爆炸，造成断串事故。 2 长棒型绝缘子 (1)长棒型瓷绝缘子。长棒型绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上，由双层伞实心绝缘子发展而来，继承了瓷的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点，同时也改变了头部应力复杂(剪、切、压)的帽脚式结构。
闪络效应 摘要 目录 1闪络效应 2基本介绍 3现象分析 4机械效应 5电压产生 6绝缘子运用 展开 目录 1闪络效应 2基本介绍 3现象分析 4机械效应 5电压产生 6绝缘子运用 7现代防雷的原则 收起 闪络效应 当人体被闪电击中后,99%的电流不是通过人体导入地下，而是会以电弧的形式从人体表面穿过，导入地下，降低对人体的伤害，这就是有些人被闪电打击后还能存活的缘故，这种现象就叫闪络效应，也叫闪络现象。在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。 闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。 基本介绍
闪络效应，在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭 化，损坏表面绝缘.沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。 现象分析 1.绝缘子表面和瓷裙内落有污秽，受潮以后耐压强度降低，绝缘子表面形 成放电回路，使泄漏电流增大，当达到一定值时，造成表面击穿放电。 2.绝缘子表面落有污秽虽然很小，但由于电力系统中发生某种过电压，在 过电压的作用下使绝缘子表面闪络放电。 处理方法是：绝缘子发生闪络放电后，绝缘子表面绝缘性能下降很大，应立即更换，并对未闪络放电绝缘子进行清洁处理。 机械效应 闪电击中地面物，闪电电流产生焦耳-楞次热效应，虽然电流峰值很高，但作用时间很短，只能产生局部瞬时高温，可以使较小体积的金属熔化。 有些闪电的半峰值时间较大，则容易造成树林或木结构物的高温燃烧起 火。另一种情况是闪电流过击中物的途径中，物体的焦耳楞次热导致体内的水份剧烈蒸发，产生气体，气体膨胀的机械作用可使树木劈裂，房屋破坏，器物的爆裂、爆炸等。闪电的热效应和机械效应造成的灾祸仍非常严重，不容轻视，许多新技术设备受损，特别是微电子技术的产品，如大规模和超大规模集成电路接口和模块的损坏，归根到底，仍是闪电电流的热效应所致。 电压产生
绝缘子特征及防污秽闪络措施 1盘型绝缘子 盘型绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点，被广泛用于各电压等级的输电线路上。但随着盘型绝缘子的用量迅速增加，盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点，给安全运行和维护带来一定的麻烦。盘型瓷和钢化玻璃绝缘子均属于可击穿型，当受冲击电压作用下或发生污闪时，容易使单片绝缘子顶端被击穿。击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂(这种开裂可能在过高的例行试验负荷下和在运行中缓慢发展而来)所致。应该说明的是，瓷和钢化玻璃就其本身并不易老化，而是它的整体帽脚型结构，这种结构使高的场强位于绝缘子内部，从而加速了绝缘子劣化。对于瓷绝缘子老化结果产生低值瓷绝缘子，若剔除漏检，在遭受雷击闪络时(或污闪时)，由于较高的雷电流和随后的工频续流(或短路电流)，可能会使该老化绝缘子头部因瞬间聚热而发生爆炸，造成断串事故。 2长棒型绝缘子 (1)长棒型瓷绝缘子。长棒型绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上，由双层伞实心绝缘子发展而来，继承了瓷的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点，同时
也改变了头部应力复杂(剪、切、压)的帽脚式结构。 长棒型瓷绝缘子具有良好的耐污性能，这是因为长棒型瓷绝缘子伞盘间无金具连接，相比盘型绝缘子串，在绝缘部分等长情况下，相当于增加约20%的爬距；在同等长度和同样污秽条件下长棒型瓷绝缘子的介电强度比帽脚式玻璃绝缘子要高出10%～25%，故伞裙可做得小些。由于长棒型瓷绝缘子结构伞盘无下棱，伞盘与伞盘间的芯棒本身就是绝缘体，瓷芯和相对较小的开放式无棱伞裙，比瓷或玻璃盘型绝缘子有更好的自洁性能，这点显然比盘型绝缘子串性能优越。 (2)长棒型合成绝缘子。合成绝缘子技术性能不断成熟和提高，并易向大吨位发展。它结构简单、轻巧，具有高的耐污性能和免维护(或少维护)的特性，它是一种最具有发展潜力的绝缘子，它的衍生产品应用广阔。在一般超高压线路和紧凑型线路中合成绝缘子作为悬挂、支撑显示出它的特殊能力，它的轻巧和柔中带钢的特性是其他种类的绝缘子不可比拟的。 当超高压线路悬垂采用合成绝缘子串，耐张采用长棒型瓷绝缘子串相组合时，是今后值得推荐的方案，并可为状态检修、状态运行、减员增效创造条件，对发挥更大的经济和社会效益有长远的现实意义。硅橡胶复合绝缘结构改变了传统以瓷为主的外绝缘结构，为高压输变
1. 绝缘子的结构如何 ? 它的作用是什么 ? 答 :绝缘子 ( 俗称瓷瓶 ) 由瓷质部分和金具两部分组成 , 中间用水泥粘合剂胶合。瓷质部分是保证绝缘子有良好的电气绝缘强度 , 金具是固定绝缘子用的。绝缘子的作用有两个方面 : 一是牢固地支持和固定载流导体 , 二是将载流导体与地之间形成良好的绝缘。 它应具有足够的绝缘强度和机械强度 , 同时对化学杂质的侵蚀具有足够的抗御能力 , 并能适应周围大气条的变化 , 如温度和湿度变化对它本身的影响等。 变电站及架空线路上所使用的绝缘子有针式绝缘子、支柱绝缘子、瓷横担绝缘子以及高压穿墙套管。 2. 什么叫爬距 ? 什么叫泄露比距 ? 答 :爬距和泄露比距都是外绝缘特有的参数。沿外绝缘表面放电的距离即为电的泄露距离 , 也称爬电距离 , 简称爬距。泄露距离乘以有效系数再除以线电压即为泄露比距 , 即λ=KL/U 式中 : λ为泄露比距 ;K 为有效系数 ;L 为泄露距离 ;U 为线电压。 3. 什么是沿面放电 ? 答 :电力系统中有很多悬式和针式绝缘子、变压器套管和穿墙套管等 , 他们很多是处在空气中 , 当这些设备的电压达到一定值时 , 这些瓷质设备表面的空气发生放电 , 叫做沿固体介质表面放电 , 简称沿面放电。当沿面放电贯穿两极间时 , 形成沿面闪络。沿面放电比空气中的放电电压低。沿面放电电压和电场的均匀程度、固体介质的表面状态及气象条件有关。 4. 什么叫闪络 ? 引起污闪的原因是什么 ? 答 :固体绝缘周围的气体或液体电介质被击穿时 , 沿固体绝缘表面放电的现象 , 称为闪络。 在脏污地区的瓷质绝缘子表面落有很多工业污秽颗粒 , 这些污秽颗粒遇潮湿会在瓷表面形成导电液 膜 , 使瓷质绝缘的耐压显著下降 , 闪络电压变得很低 , 这是瓷质绝缘在污湿条件下极易闪络的原因。污和潮是污闪的必要条件 , 瓷绝缘只脏不湿不会引起闪络。 5. 如何防止变电站的绝缘子污闪 ? 答 :(1) 增加基本绝缘。如增加绝缘子的片数、增大沿面放电的距离 , 满足污秽分级规定的泄漏比距。
复合绝缘子及其应用 为了提高绝缘子的机械强度、绝缘强度和耐污闪性能，提高生产效率和降低成本，克服电瓷和玻璃绝缘子固有的缺点，适应电力系统的发展，世界各国均着手研制以高分子有机材料基材料的复合绝缘子，用来代替传统的电瓷和玻璃绝缘子。自19世纪末出现高压输电线路以来，瓷绝缘子用于高压外绝缘领域已有100多年历史，随着电压等级的提高，绝缘子所受的机点负荷的加重，以及大气污染的加剧，瓷绝缘子在使用中暴露出性能上的缺陷。复合绝缘子的使用弥补了瓷绝缘子的缺陷与弱点。 早在20世纪40年代中期，双酚环氧树脂绝缘子就开始用于户内绝缘。这种绝缘子重量轻，耐冲击能力强，易于加工成复合的绝缘结构。但由于其耐老化性能、耐漏电起迹及耐点蚀性能差，不能用于户外。20世纪50年代出现了性能更好的脂环族树脂绝缘子，60年代初，已有少量此类绝缘子运行于400kV输电线路以及500kV电站。60年代末70年代初，欧洲及美国开始制造用于输电线路的聚合物绝缘子。早众多的聚合物中，高温硫化硅橡胶在耐老化、耐恶劣环境方面优于乙丙橡胶等其他材料，得到了更为广泛的应用。 随着时代的发展，复合绝缘子不断获得改进和改善。针对早期复合绝缘子在运行中所暴露的问题，除改善了伞裙的配方外，还增加了芯棒的机械强度和耐水解的性能，改进了粘接剂的材质和复合绝缘子两端的金具的密封结构和金具卡装结构，从而使复合绝缘子的整体性能得到了改善。 我国电力部门及生产厂家在多年的悬挂式复合绝缘子应用与制造的经验中，也逐渐体会到复合绝缘子除耐污性能优异外的其他诸多优点，如重量轻、体积小、不易破碎、运输安装方便、生产工艺简单、废品率低、生产耗能低、生产过程对环境污染小等。在野外施工及运行维护时，电力部门对复合绝缘子的优点则有更深刻的认识，从而不断扩大了硅橡胶绝缘子的应用范围，在不少轻污秽区或清洁公司也开始推广使用复合绝缘子。 复合绝缘子（composite insulator）又称合成绝缘子、非瓷制绝缘子、聚合物绝缘子、橡胶绝缘子等，其主要结构一般由伞裙护套（hosing and shed）、玻璃钢芯棒（FRP core）和端部金具（end-fitting）三部分组成。其中伞裙护套一般由有
500KV变电站绝缘子闪络的问题分析及处理 摘要】张家口发电厂塔山分厂针对某厂发生500kV升压站接地刀闸绝缘子闪络 造成掉闸事故，通过对故障分析，最终确定故障产生的原因, 并采取了相应的措施。 【关键词】斗闪络、污闪、湿闪、PRTV涂料 中图分类号：Ｇ71文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2013）07-014-02 1 概述： 在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生破坏性放电。其放电时的 电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络 通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘. 沿绝缘体表 面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。沿面放电：沿绝缘子和 空气的分界面上发生的放电现象。闪络：沿面放电发展到贯穿性的空气击穿称为 闪络[1]。 2 事故案例： 2011年4月1日某发电厂发生500kV II母线接地刀闸绝缘子闪络造成II母线 掉闸事故，当时厂内有7台机组运行，全厂总出力210MW，负荷分别送到500KV 侧两条母线，并由沙南一、二线送出，由于II母线事故掉闸，运行方式发生改变，导致单条母线运行，机组及变电站设备安全运行系数大大降低。 3 事故原因： 3.1 当天持续降雪时间达10个多小时，由于当时的环境温度在零上，雪落到 支柱瓷瓶上，一部分雪慢慢化，融化后的水又在瓷瓶伞裙之间形成小冰柱，造成 瓷瓶伞裙之间绝缘距离降低，随着雪的慢慢积累、融化、结冰最后导致瓷瓶绝缘 击穿，发生闪络接地，母线对地放电保护动作掉闸。 3.2 母线接地刀闸支柱瓷瓶产品投运时间早，制作工艺落后，防污等级低， 瓷裙也不是防污等级高的大小伞裙（爬距较大）。此型号瓷瓶已不能有效的防止 雨季闪络事故的发生。所以，防止污闪和湿闪是首要的问题。 4 塔山分厂所处现状： 张家口发电厂塔山分厂区域污秽等级为三级，绝缘子选购时均适用于三级污 秽等级区域，但是考虑到电厂的安全、可靠性要求较高，所以应满足四级污秽等 级对绝缘子爬距的要求，即爬距应大于等于17050mm。 4.1 爬电距离简介： 高压绝缘子爬电距离是指正常承受运行电压的二电极间沿绝缘件外表面轮廓 的最短距离, 绝缘子爬电距离一般以公称值表示。绝缘件表面如被覆半导电釉, 也 包括在爬电距离之内。多元件串接或叠接的绝缘子, 其爬电距离为各元件爬电距 离之和。 4.2 爬电距离计算方法原理 表2 标准伞爬距计算结果 如果伞倾斜角和各个半径符合图3 和表1 , 但伞伸出不是上述标准值(即25 ～85 mm）的13 个数值) , 一个办法是按公式计算爬距, 另一个办法是内插, 用回归方程, 将爬距与伞伸出户联系起来, 这种计算还可适用于使用部门, 当用户知道制造厂的伞裙尺寸是符合标准的情况下, 只要量出伞伸出P ,就可以大致算出绝缘子的爬
绝缘子的分类及使用价值应用 绝缘子是隔离电器中的一种，是良好的绝缘器材，在电力设备中占有重要的作用，能够有效地保护电力设备不受损害。绝缘子可以分为不同的类型，不同的类型在使用中具有不同的使用价值，在保护电力设备中占有重要的作用。绝缘子按结构可分为高低压绝缘子、防污型绝缘子、悬式绝缘子和套管绝缘子，这几种绝缘子不同的领域和行业中进行使用，在行业中展现良好的使用性能。在架空线路中所使用的绝缘子，常用的有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式瓷瓶绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘子等，这几种绝缘子主要应用在架空线路中，具有良好的绝缘性能。绝缘子的电气性故障主要有闪络和击穿两种。闪络发生在绝缘子表面，可见到烧伤痕迹，通常并不失掉绝缘性能；击穿发生在绝缘子的内部，通过铁帽与铁脚间瓷体放电，外表可能不见痕迹，但已失去绝缘性能，也可能因产生电弧使绝缘子完全破坏。对于击穿，应注重检查铁脚的放电痕迹和烧伤情况。 钢化玻璃绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地。在架空线路中占有重要的作用，可以保证线路的使用寿命和年限，利用绝缘子可以减少线路中的负荷，承受恶劣的天气对线路的冲击。在整条线路的运行寿命中（通常为40年），这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，必须在一定时间内保证线路的正常运行和使用。绝缘子承受的机械负荷除了导线和金属附件的重量之外，还必须承受恶劣天气情况下的风载荷、雪载荷、导线舞动以及运输安装过程中操作不当引起的冲击负荷，承受重大的负荷和重量。从电气角度来说，绝缘子不仅要使导线与地绝缘，还必须耐受雷电和开关操作引起的过电压冲击，当因电压冲击而发生闪络时引起的局部过热不应导致绝缘子钢化玻璃体的爆裂。所有的外部因素都会对绝缘子的性能产生影响，因此，也对玻璃绝缘子的设计提出了更高的要求。 绝缘子在电力设备的使用中占有重要的作用，可以有效的保证线路的正常运行，所以安装在架空线路中的绝缘子必须具有良好的质量保证，保证能够承受比较大的压力和负荷。 高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘子,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。 为了防止浮尘等污秽在绝缘子表面附着,形成通路被绝缘子两端电压击穿,即爬电.故增大表面距离,即爬距,沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离叫爬距.爬距=表面距离/系统最高电压.根据污秽程度不同,重污秽地区一般采用爬距为31毫米/每千伏。 零值绝缘子指的是在运行中绝缘子两端的电位分布接近零或等于零的绝缘子。 零值或低值绝缘子的影响：线路导线的绝缘依赖于绝缘子串,由于制造缺陷或外界的作用,绝缘子的绝缘性能会不断劣化,当绝缘电阻降低或为零时称为低值或零值绝缘子.我们曾对线路进行检测,零值或低值绝缘子的比例竟高达9%左右.这是本公司线路雷击跳闸率高的另一主要绝缘子是光滑的，可以减少电线之间的容抗作用，以减少电流的流失。
电晕放电气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励，因而出现电晕放电引。发生电晕时在电极周围可以看到光亮，并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式，也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。 低压气体中显示辉光的气体放电(空气中的电子大概在1000对/cm,由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象）现象，即是稀薄气体中的自激导电现象。 滑闪放电是绝缘表面气体热电离引起的，沿着绝缘表面的不稳定的树枝状放电，它并没有贯穿两极。如果滑闪贯穿两极就称为闪络。 闪络是指固体绝缘子周围的气体或液体电介质被击穿时，沿固体绝缘子表面放电的现象。（当在气体或液体电介质中沿固体绝缘表面发生破坏性放电现象，称之为闪络。）其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。 电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间火花。电弧放电是气体放电中最强烈的一种自持放电。当电源提供较大功率的电能时，若极间电压不高（约几十伏），两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流（几安至几十安）,并发出强烈的光辉,产生高温（几千至上万度），这就是电弧放电。电弧是一种常见的热等离子体（见等离子体应用）。 电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。 当高压电源的功率不太大时，高电压电极间的气体被击穿，出现闪光和爆裂声的气体放电现象。火花放电时，碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内，只是沿着狭窄曲折的发光通道进行，并伴随爆裂声。
第41卷第5期：1481-1487 高电压技术V ol.41, No.5: 1481-1487 2015年5月31日High V oltage Engineering May 31, 2015 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2015.05.009 SF6中绝缘子表面电荷积聚及其对直流GIL 闪络特性的影响 张博雅1,2，王强1,2，张贵新1,2，李金忠3 （1. 清华大学电机工程与应用电子技术系，北京100084； 2. 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点试验室，北京100084； 3. 中国电力科学研究院，北京100192） 摘 要：随着中国特高压直流输电工程建设进程的逐渐加快，直流气体绝缘输电线路(GIL)的需求日益迫切，对GIL在特高压直流下一些关键问题的研究显得至关重要。因此针对直流电压下GIL中盆式绝缘子表面电荷积聚问题展开研究，建立了一套基于静电探头法的表面电荷测量系统，研究了在SF6气体环境中，不同电压幅值和电压极性反转情况下绝缘子表面电荷的积聚规律。同时，在特高压直流GIL试验单元上进行了直流闪络试验，研究了绝缘子表面电荷积聚对直流闪络特性的影响。研究结果表明：在0.5 MPa的SF6中，绝缘子表面主要积聚与所加直流电压极性相反的电荷，这种电荷分布将增大绝缘子表面与中心电极间的局部场强，并将进一步导致绝缘子闪络；GIL中盆式绝缘子的直流耐受电压仅为交流耐受电压的64%左右。该研究为GIL中盆式绝缘子在直流电压下闪络电压下降提供了一种可能的解释。 关键词：表面电荷；绝缘子；SF6；气体绝缘；GIL；特高压直流；闪络；静电探头 Surface Charge Accumulation on Insulators in SF6 and Its Effects on the Flashover Characteristics of HVDC GIL ZHANG Boya1, 2, WANG Qiang1, 2, ZHANG Guixin1, 2, LI Jinzhong3 (1. Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. State Key Laboratory of Control and Simulation of Power System and Generation Equipment, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China) Abstract：As the process of UHVDC power transmission projects accelerates in China, the demand for DC gas insulated transmission lines (GIL) is increasing. Thus it is very necessary to investigate the key issues of GIL under UHVDC vol-tage. Focusing on the surface charge accumulation phenomenon of GIL insulator under DC voltage, we established a surface charge measurement system based on an electrostatic voltmeter. Moreover, we studied the surface charge accu-mulation patterns in SF6 under different voltage amplitudes and under polarity reversal conditions. Meanwhile, we experimentally studied the flashover in a UHVDC GIL test unit in order to study the influence of surface charge accumu-lation on the flashover characteristics of the GIL insulator. The results show that, in SF6 at 0.5 MPa, the most accumulated charges on the insulator surface are those with the opposite polarity of the applied voltage, which can enhance the electric field between the electrode and insulator surface and even leads to flashover on the insulator. The flashover experiments show that the maximum withstand voltage of GIL insulator under DC voltage is just 64% of that under AC voltage. The study can give a possible explanation for the reduction of DC flashover voltage of GIL insulator. Key words：surface charge; insulator; SF6; gas insulated; GIL; UHVDC; flashover; electrostatic probe 0引言 我国地域辽阔，风电、水电等可再生资源主要 ——————— 基金资助项目：国家重点基础研究发展计划(973计划) (2014CB239502)。Project supported by National Basic Research Program of China (973 Program) (2014CB239502).集中在西部和北部，而负荷中心集中在东部和南部，能源储备和电力负荷的分布极不均衡，因此必然需要能源和电力的跨区域、大规模流动[1]。特高压直流输电方式是目前世界上电力大国实现远距离、大容量输电和电网互联的重要手段之一，能够实现大
绝缘子常见故障及防范措施 绝缘子是一种特殊的绝缘控件，它能够在架空输电线路中起到支撑导线、防止电流接地的双重作用。绝缘子用于电线杆塔与导线承接部，变电所构架与线路联结处。绝缘子按电介质材料分为瓷瓶式、玻璃式、复合式等三种形式。分析绝缘子常见故障和维修防范措施，主要是为了防止由于环境和电负荷条件发生变化引起的各种机电应力导致绝缘子绝缘失效，从而损害电力线路的使用和运行寿命。 故障分析 绝缘子常年暴露在大气中，受雷击、污秽、鸟害、冰雪、高温、高寒、高差等因素影响，会导致各类事故的发生。 雷击事故。架空线路通道通常为丘陵、山地、空旷地带及有污染的工业区，线路极易遭遇雷击致绝缘子击穿或爆裂。 鸟害事故。研究表明，绝缘子闪络事故中，有相当一部分是鸟害引起。鸟害事故中，相比于瓷绝缘子、玻璃绝缘子，复合绝缘子发生闪络事故的可能性更高。鸟害引起的绝缘子闪络事故多发生在110千伏及以上输电线路上，35千伏以及下城市配电网中绝缘子因鸟害发生的闪络事故较少。原因是城区内鸟群相对较少，线路本身的电压不高，能击穿的空气间隙较小，绝缘子无需安装均压环，伞群能够有效防止鸟害闪络事故的发生。 均压环事故。绝缘子在运行过程中，端部金具附近的电场分布集中，法兰附近空气中场强较高，为了改善端部金具周围的场强，220千伏及以上电网增设了均压环。绝缘子串在加装均压环后，减少了绝缘子串的净空距离，其耐压水平相对降低，而由于均压环固定螺栓处电晕电压低，在恶劣气象条件下，电晕现象影响了绝缘子串的安全性。 污秽事故。污秽事故是指积聚在线路绝缘子表面上，具有导电性能的污秽物质，在潮湿天气下，受潮后使绝缘子的绝缘水平大大降低，在正常运行下发生的闪络事故。 不明原因。在绝缘子闪络事故中，有许多事故是不明原因造成的，如瓷绝缘子零值、玻璃绝缘子爆裂、复合绝缘子跳闸等。事故发生后，虽经运行单位组织巡视查找，并没有找到具体闪络原因。这种闪络事故有很多共同特点，大多数发生在深夜至凌晨，特别是阴雨天气，闪络事故发生后，有许多又能够自动重合闸成功。 维护措施 绝缘子遭遇雷击闪络的主要原因是干弧距离太短、均压环单端配置以及接地电阻超标。维护防范时，应采用加长型合成绝缘子、安装双均压环以及降低杆塔接地电阻等。 为了有效防止鸟害事故发生，运行单位应在经常发生鸟害事故段线路上，增设隔鸟网、防鸟针及安装防鸟罩等。
绝缘子污闪的发生及发展 在线运行的绝缘子，在大气环境中，受到工业排放物以及自然扬尘等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物。当遇到潮湿天气时，污层中的可溶性物质溶于水中，形成导电水膜，这样就有泄露电流沿绝缘子的表面流过，其大小主要取决于脏污程度和受潮程度。由于绝缘子的形状、结构尺寸等因素的影响，绝缘子表面各部位的电流密度不同，电流密度比较大的部位会先形成干区，干区的形成使得绝缘子表面电压的分布更加不均匀，干区承担较高的电压。当电场强度足够大时，将产生跨越干区的沿面放电，依脏污和受潮程度的不同，放电的类型可能是辉光放电、火花放电或产生局部电弧。局部电弧是一个间歇的放电过程，这种间歇的放电状态可能持续相当长时间，当脏污和潮湿状态严重时，局部电弧会逐步发展；当达到和超过临界状态时，电弧会贯穿两极，完成闪络。 3.1 污闪的发生 污闪放电是一个涉及到电、热、和化学现象的错综复杂的变化过程，宏观上可将污闪过程分为以下4个阶段： 1）绝缘子表面的积污 2）绝缘子表面的湿润 3）局部放电的产生 4）局部电弧发展，完成闪络 1）绝缘子表面的积污 绝缘子表面沉积的污秽物，来源于该地域大气环境的污染，也受大气条件的自清洗（例如，风吹和雨淋），还与绝缘子本身的结构形状、表面光洁度等因素有着密切的关系。 长期的运行经验表明，在城市工业区及大气污染较严重的地区绝缘子表面的积污也较多，工业规模愈大，对周围影响的范围也愈大。一般来说，距工业污染源愈愿，影响愈弱，绝缘子表面积污程度的表征量——等值附盐密度也减少。据重点工业城市对44条输电线路上绝缘子表面沉积污秽的盐度值统计，其值可用式（5-3）表示 ESDD=Ae-BL（5-3）式中，ESDD为绝缘子表面污秽物等值附盐密度，mg/cm2;L为距污源的距离，A,B为常数。 大气污染比较严重地区的浓雾，对绝缘子表面的污染也是明显的。研究表明，城市工业区的浓雾的雾水电导率可达200uS/cm左右，一次大雾可稳定地维持数小时。城市工业区的边缘及邻近农村的浓雾的雾水电导率也可达数百至1000Us/cm以上。 大气环境中充满了各种气态、液态污染物和固体微粒。绝缘子表面污秽物的积聚，一方面取决于促使微粒接近绝缘子表面的力，另一方面也取决于微粒和表面接触时保持微粒的条件。微粒在绝缘子表面上的沉积，受风力、重力、电场力的作用，其中于风力对绝缘子表面积污起主要作用，因此，有风、无风及风大、风小均对微粒的沉积影响较大，也直接影响绝缘子上、下表面积污的差别以及带电与否对积污的影响。 带电与否对绝缘子积污的影响，与地区的地理、气象等条件有很大关系，一般说来，如果污秽是急剧形成的（如风、海、雾），带电与否对积污的影响不大；如果污秽是缓慢积聚的，则带电与否有较大的影响，带电绝缘子的积污比带电绝缘子的积污要严重，在直流电压下绝缘子的积污比交流电压下绝缘子的积污要严重。 另外，绝缘子表面的光洁度等也影响微粒在其表面的附着。因此，新的、光洁度良好的
接触网绝缘子闪络分析及预防措施 摘要：本文介绍了绝缘子闪络产生的特点和危害，分析了导致闪络的环境、季节因素，针对闪络提出了具体的预防措施。 关键词：绝缘子；闪络特点；因素；防治措施。 0引言 随着电气化铁路向高速性、稳定性、安全性发展，对接触网的运行提出了越来越高的要求。但由于目前环境污染日益严重，对供电设备尤其是绝缘子的产生的越来越大恶劣影响，因此确保牵引供电系统持续稳定供电，杜绝绝缘子闪络的研究势在必行。电气化绝缘子闪络是导致电气化铁路跳闸故障的主要原因之一，严重时会造成接触网断线，影响铁路运输。供电部门可分析绝缘子闪络原因制定清扫周期，更换新型材料的绝缘子等有效手段遏制因闪络引起的跳闸中断供电。 1、绝缘子闪络的特点 闪络主要有污闪、雾闪、覆冰等几种情况，受外界作用，其中包括雨、露、霜、雾、风等气候影响，或者是粉尘、废气、自然盐碱，灰尘，鸟粪，等污秽的污染，绝缘子被污染的过程一般是渐进的，但有时也可能是急速的。 1.1污闪的原因分析 附着在绝缘子普通的污层在干燥状态下一般不导电，出现疾风骤雨绝缘子将被冲刷干净。但在环境污染较为严重的区段，临近污染源较近，空气中所含化学原料，工厂附近弥漫的碳粉、水泥粉、酸、碱性、金属性等化工物质附着在绝缘子，长时间积污形成结块，粘着力强，不易被雨水冲刷干净，残留表面，在遇到毛毛雨、雾、露等天气时，绝缘子表面附着这部分污质将被水分所湿润，电导大大增强，进而导致泄露电流增加。当泄露电流电场强度已足以引起表面空气的碰撞电离时，在铁帽周围即开始电晕放电或辉光放电，出现蓝紫色细线，由于此时泄露电流较大，电晕或辉光放电很易直接转变为由明亮通道的电弧，在雾、露天气下，污层湿度不断增加，泄露电流也随之变大，在一定电气下能维持局部长度也不断增加，一旦局部电弧达到某一临界长度时，弧道温度很高，弧道进一步伸长就不再需要更高的电压，自动延伸至贯通两级，造成绝缘子放电闪络 1.2雾（湿）闪的原因分析 在长时间的浓雾（潮湿）天气下，瓷绝缘子的表面逐渐形成一层水膜，复合绝缘子由于其憎水性能的丧失，表面也会形成水膜，由于绝缘子场强分布的不均匀，同时绝缘子表面覆有杂质，加之雾水的成分复杂，在绝缘子的端部将是先形成电晕和局部电弧放电，由于空气湿度的增加，空气击穿场强将明显降低，进而造成绝缘子端部瓷裙间飞弧击穿，一旦第一片裙边被击穿，第二片裙边讲授更高的电压，重复出现刚才的过程，由于交流电压过零点时电弧要熄灭，所以在这种
绝缘子放电分析及预防大雁矿业集团公司热电总厂
绝缘子放电分析及预防 【摘要】绝缘子放电是供电中常有的现象，但其原因各不相同，产生的断电、接地的严重程度也不一样。因此，针对不同原因产生的闪络、击穿等放电现象需采用相应不同的处理办法，对于提高供电所安全可靠性非常重要。 【关键词】绝缘子放电分析预防 0引言 绝缘子又称瓷瓶，装在导线与杆塔支架之间，用以防止导线与导线，导线与大地之间接触，故绝缘子应具有一定的绝缘能力并能承受线路的电压和支持导线重量和拉力，其本身的伸涨性要小，能抵抗气温和晴雨等气候的剧变而不至于破裂损坏。2004年至2006年间，因绝缘子材质低劣和基建单位施工质量等问题，所以导致在雨雪天气放电、接地，造成大雁矿区供电线路中断供电的有数起，都严重受着环境季节性的侵害。给我们安全运行带来了不利，迫使我们加强了对设施和设备绝缘子的巡视检查、更换和清灰等处理工作。并想尽办法对环境采取了一定的防护措施。对常规线路的绝缘子存在的问题采取科学的态度，先进的技术方法进行处理，以适应新时代供电管理的要求。 1绝缘子的特征 绝缘子的放电故障主要有闪络和击穿，当电压高于绝缘子所能承受的电压、电流即呈闪光状，由导体经空气沿绝缘子边沿流
入与大地相连接的金属构件，此即为闪络。闪络故障为临时故障，闪络停止后仍能恢复正常状态，如雷雨天气雷电所致。但由于绝缘子材质低劣或制造上的缺陷，电流经导体与大地之间击穿绝缘子，使其损坏不能恢复供电，故需修理和更换。因此绝缘子的击穿电压应高于其闪络电压。 由导体沿绝缘子表面至绝缘钢帽或钢脚的距离称为漏电距离，也称泄漏距离或爬距，电力线路电压越高，需要的漏电距离也就愈大。因此，根据电压的高低可采用悬式多片绝缘子连接在一起使用，以便增大漏电距离。对于需要承受很大拉力的绝缘子，还可以用双串、三串并排在一起使用。 一般绝缘子的电气性能以其工频干、湿闪络电压，击穿电压和50%全波冲击闪络电压来表示。 2绝缘子污秽放电的分析 绝缘子污秽放电，是指设备在工作电压下的污秽外绝缘闪络。在自然环境中，绝缘子受到氮氧化物、盐类及颗粒性尘埃等侵袭，表面逐渐沉积一层污秽物。 天气干燥时，这些污秽绝缘子保持着较高的绝缘水平，其放电电压与洁净状态时接近。当遇到雾、露、细雨以及融冰、融雪等潮湿天气时或再遇席卷较大灰尘，绝缘子表面吸收水份，污层中的电解质溶解、电离，导致污层电导增加，绝缘子的表面泄漏
复合绝缘子安全运输和储 存参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
复合绝缘子安全运输和储存参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 复合绝缘子在使用中经常出现一定的故障和事故，需 要对其进行充分的分析和了解，及时解决问题，保证复合 绝缘子在使用中发挥重要的作用和价值。当复合绝缘子出 现一定的故障时，要按照一定的规则和方式方法对其进行 解决和维修，充分发挥重要的作用和价值。下面介绍一下 复合绝缘子在出现故障时的解决方案和预防方法，保护好 绝缘子在使用中的良好价值和使用效率： 虽然施工以及运输和储存中发生的问题，并未影响电 网的安全运行，但其潜在影响也不可低估。不能排除可能 有若干因施工和运输不当，受到损伤的复合绝缘子已上网 运行，也不能排除已发生脆断的复合绝缘子，有些是否因 为施工受损所致。因此，其对策是预防和更换，首先要进
一步规范复合绝缘子的运输、贮存及施工措施，严把上网前的质检关，决不能让已受损伤的复合绝缘子上网运行；其次要对上网运行的复合绝缘子定期巡查检测，发现芯棒损坏的绝缘子及时更换。 鸟啄伤和芯棒损坏都会影响绝缘子在使用中的良好价值和作用，所以在使用中经常检查复合绝缘子，防止因为不同的原因导致复合绝缘子出现重要的故障。在出现这种故障时要根据一定的方式和方法解决，保证绝缘子的良好使用性和价值。自20xx年以来，在跨区电网输电线路检修和运行中，就多次发现被鸟啄伤的情况，遭受损害的复合绝缘子已达92支，分布在河南、湖北、浙江等三个省的4条交直流线路上。 鸟粪闪络占闪络事故的第2位，约占29%，每年因为这样出现事故的原因很多，需要特别注意。在五大电网都有发生，以西部内陆与东部沿海为多。一般可从伞裙表面
第32卷第16期电网技术V ol. 32 No. 16 2008年8月Power System Technology Aug. 2008 文章编号：1000-3673（2008）16-0037-06 中图分类号：TM86 文献标识码：A 学科代码：470·4037 污秽绝缘子闪络机理研究综述 张志劲，蒋兴良，孙才新 （输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区 400044） Summary of Research on Flashover Mechanism of Polluted Insulators ZHANG Zhi-jin，JIANG Xing-liang，SUN Cai-xin （State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology (Chongqing University)，Shapingba District，Chongqing 400044，China） ABSTRACT: In this paper the research situation of the flashover mechanism of polluted insulators in recent decades home and abroad, i.e., in the field of circuit model, energy model, dynamic model, re-ignition condition of AC arc, electric field model and the characteristic of arc under low atmosphere pressure, is summarized. According to the high-speed photography of pollution flashover caused discharge process of insulator string with actual size, a DC discharge mathematical model of long insulator string, composed by series-connected residual resistance of pollution layer, surface arc and air gap arc, under low atmosphere pressure is proposed. The future research direction of flashover mechanism of polluted insulator is looked ahead, and it is pointed out that the discharge process of long insulator string with actual size, the key items of the residual resistance of pollution layer of insulator and the measurement of partial discharge characteristic under low atmosphere pressure should be the key item of the research in the future. KEY WORDS: high voltage and insulation technology；polluted insulator；flashover mechanism；DC discharge mathematical model of long insulator string 摘要：文章综述了几十年来国内外对污秽绝缘子闪络机理的研究状况，包括电路模型、能量模型、动态模型、交流电弧重燃条件、电场模型以及低气压下的电弧特性等，并根据真型绝缘子串污闪放电过程的拍摄结果，提出了由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成的低气压下绝缘子长串直流放电数学模型，同时对未来绝缘子污秽闪络机理的研究方向进行了展望，指出真型绝缘子长串放电过程、绝缘子剩余污层电阻、低气压下局部电弧特性的测量等是今后研究的重点。关键词：高电压与绝缘技术；污秽绝缘子；闪络机理；绝缘子长串直流放电数学模型 0 引言 我国地理环境复杂，正在建设的特高压交直流输电线路不可避免地面临污秽、高海拔等特殊自然环境的影响，国内外目前没有特高压设计、建设和运行的经验，所以如何考虑复杂环境对设备外绝缘特性的影响是特高压输电线路面临的技术难题。 到目前为止，包括我国在内的世界各国已对绝缘子污闪开展了大量的研究工作，研究成果成为科研设计单位和运行部门的重要参考资料。但污闪事故并未从电网中消失，特别是20世纪90年代以来我国电网较大规模区域性的污闪事故日益频繁发生，即我国电网的安全运行承受着大面积污闪的风险，现有的污闪研究成果仍无法满足实际线路运行的需要。 在雾、露、毛毛雨等不利气象条件下，污秽绝缘子在较低电压作用下可能发生闪络。由污秽引起的绝缘闪络事故目前在电网总事故中已占第二位，仅次于雷害事故，但污闪事故造成的损失却是雷害事故的10倍[1]。因此人们对污秽绝缘子闪络特性及闪络机理的研究非常重视，并开展了大量的研究工作，取得了一些研究成果[1-35]。 虽然国内外至今对绝缘子污闪机理尚未形成共识，但大多数研究者认为污秽闪络必须经过4个阶段[1-2]，即污秽的沉积、污秽的湿润、烘干区的形成及局部电弧的产生、局部电弧发展成完全闪络。局部电弧形成后如何发展成完全闪络是污闪机理中的关键问题。本文将综述和分析几十年来国内外污秽 基金项目：国家自然科学基金资助项目(90210026)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (NSFC) (90210026)．