绝缘子污闪及憎水性

超高压输电公司百色局第1页合成绝缘子憎水性状态检测1.目的合成绝缘子具有耐污闪、湿闪性能好，重量轻等优点，在我国电力系统中得到了日益广泛的应用。

合成绝缘子优异的耐污闪性能源于其外绝缘材料硅橡胶的良好憎水性，但是在运行过程中污秽、潮湿、放电等因素经常引发憎水性下降甚至丧失，导致合成绝缘子污闪电压显著下降而引发闪络事故，严重威胁电力系统的安全运行。

因此，迫切需要有效检测、评估合成绝缘子的憎水性，提高其使用的安全性和可靠性，保障电网的稳定运行。

合成绝缘子耐污闪能力强，主要因为它独具的憎水性和憎水迁移性，合成绝缘子的憎水性状态的检测对保证电力系统稳定运行有着深远意义。

硅橡胶复合绝缘子优异的防污闪性能来源于其外绝缘材料硅橡胶良好的憎水性和独特的憎水迁移性。

所谓憎水性是指绝缘子表面不易受潮，吸附的水分以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜，从而限制了表面泄漏电流，提高闪络电压；所谓憎水迁移性是指硅橡胶表面脏污后，硅橡胶可以把自身的憎水性迁移到污秽物表面，使污秽物表面也有憎水性。

实践证明，运行中的复合绝缘子由于污秽、潮湿、放电、低温等因素的影响，其憎水性会发生下降甚至丧失，并直接影响输变电设备的防污闪性能，甚至威胁系统的安全运行。

因此，对运行中的复合绝缘子的憎水性进行检测是十分必要的。

2.目前常用的检测方法和其局限性目前，适用于现场的憎水性测量方法主要是瑞典输电研究所提出的喷水分级法。

该方法将复合绝缘子表面的憎水性分为7级并给出分级判据和标准图片，HC-1级和HC-7级分别对应憎水性最强和最差（即完全亲水）的状态。

试验中，用普通喷壶对试品表面喷洒水雾，观察水分在试品表面的分布情况，对比分级判据和标准图片，得出绝缘子表面的憎水性状况。

喷水分级法的缺陷是对人的主面判断依赖性较大，准确度不高；同时也发现图像中水迹选择、拍摄角度、拍摄距离、试样选区形状及大小等因素会影响憎水性判断结果。

3.改进依据基本工作方法（1）采用喷水分级法（即HC分级法）。

橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究华北电力大学(北京) 博士学位论文硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究姓名:赵林杰申请学位级别:博士专业:高电压与绝缘技术指导教师:李成榕20080601 华北电力大学博士学位论文摘要由于硅橡胶材料独特的憎水性能，复合绝缘子在电力系统防污闪方面获得了广泛的应用。

然而，人们对其憎水性、污闪特性及相关机理的认识却远没有达到全面透彻的程度。

本文在充分考虑复合绝缘子的运行环境特征和表面状态的基础上，对复合绝缘子的憎水性和污闪特性进行了四方面的试验研究并揭示了相关机理。

本文首先针对复合绝缘子憎水性检测技术的薄弱环节，基于喷水分级法和数字图像分析技术，研制了便携式复合绝缘子憎水性带电检测装置，并提出了基于,(最大水珠或水迹与整幅图像的面积比)和(疋(最大水珠或水迹的形状因子)联合计算的憎水性等级判断新方法。

基于所开发的憎水性带电检测技术，首次在我国北方重污秽地区开展了长达一年半的复合绝缘子憎水性在线检测试验，发现了运行复合绝缘子憎水性的季节变化特性，提出了基于带电检测的运行复合绝缘子憎水性动态评估新方法，该方法充分考虑了冬季憎水性下降特性和夏季憎水性恢复特性的评估。

针对运行复合绝缘子在冬季污闪高发期容易出现弱憎水性状态的情况，采用升降法研究了高岭土染污弱憎水性复合绝缘子的污闪特性，发现了完全湿润的污层表面依然可以存在分离水珠的现象，分离水珠的存在使得试样的耐污闪能力比亲水性试样提高了,,,。

基于,,,,,,,,模型，揭示了这种弱憎水性试样的污闪机理，即:湿润条件下污层中可溶盐分的外迁会导致污层表面电导率的不均匀分布，从而进一步降低试样污层的平均表面电导率并提高试样的耐污闪能力。

针对运行复合绝缘子经常遭遇的两种典型的长时间高湿气象条件，在不考虑电应力同时作用的前提下，首次研究了长时间(长达,,,小时)高湿微雾环境中高岭土染污弱憎水性复合绝缘子和硅藻土染污强憎水性试样的憎水性变化特性和污闪特性，发现了两种试样均表现出了优异的抵抗憎水性丧失的能力，但是硅藻土染污强憎水性试样的耐污闪能力发生了严重下降，普遍接近于高岭土染污弱憎水性试样的情况。

硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究一、本文概述随着电力工业的发展，电力设备的绝缘性能对电力系统的稳定运行至关重要。

硅橡胶复合绝缘子作为现代电力系统中的重要组成部分，其憎水性和污闪特性直接影响到电力设备的长期运行安全。

因此，对硅橡胶复合绝缘子的憎水性与污闪特性进行深入研究，不仅有助于提升电力设备的绝缘性能，也对保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

本文旨在全面分析和研究硅橡胶复合绝缘子的憎水性与污闪特性。

通过对硅橡胶复合绝缘子的材料特性、制备工艺和表面结构进行详细阐述，为后续的憎水性和污闪特性研究提供理论基础。

利用先进的实验手段，对硅橡胶复合绝缘子的憎水性进行定量评估，分析不同环境因素对憎水性的影响规律。

通过模拟污秽环境下的污闪试验，探究硅橡胶复合绝缘子的污闪特性及其影响因素。

结合实验结果，提出优化硅橡胶复合绝缘子憎水性和污闪特性的有效措施，为电力设备的设计和运维提供指导。

本文的研究不仅有助于深入了解硅橡胶复合绝缘子的绝缘性能，还能为提升电力设备的安全性和可靠性提供理论依据和技术支持。

本文的研究成果也可为其他类型的绝缘材料研究提供参考和借鉴。

二、硅橡胶复合绝缘子材料特性硅橡胶是一种具有优异电气性能和化学稳定性的高分子材料，广泛应用于电气绝缘领域。

硅橡胶复合绝缘子结合了硅橡胶的优良绝缘性能和复合材料的结构优势，表现出独特的材料特性。

硅橡胶具有出色的憎水性。

其表面能低，不易被水分润湿，即使在潮湿环境下也能保持良好的电气绝缘性能。

这种憎水性使得硅橡胶复合绝缘子在潮湿或污染环境中具有更高的耐污闪能力，有效提高了电力系统的运行安全性。

硅橡胶复合绝缘子具有优异的耐老化性能。

硅橡胶材料在紫外线、臭氧、高温等恶劣环境下仍能保持稳定，不易发生老化。

这种耐老化性能保证了硅橡胶复合绝缘子具有较长的使用寿命，减少了维护和更换的频率，降低了运行成本。

硅橡胶复合绝缘子还具有良好的抗电晕性能。

在高压电场下，硅橡胶材料能够抵抗电晕放电的侵蚀，保持绝缘性能的稳定。

户外绝缘子的污闪及其防护范本一、引言户外绝缘子是电网输电线路和变电设备中的重要组成部分，起到了传导电力的作用。

然而，在长期使用中，户外绝缘子经受各种自然环境的侵蚀，其中最常见的问题就是污闪现象。

污闪会引起绝缘子的局部击穿，导致电气设备的故障，进而影响电网的正常运行。

因此，研究户外绝缘子的污闪现象及其防护对于电力系统的安全运行至关重要。

二、户外绝缘子的污闪现象1. 污闪的定义污闪是指绝缘子表面被污染物覆盖后，在电压的作用下发生放电现象。

污闪的主要特征是产生间歇性的放电声和紫外线辐射，伴随着典型的放电波形和电晕发光。

2. 污闪的形成原因（1）气候条件：高温多湿的气候条件容易促进导电污物的形成，从而导致绝缘子表面的污染。

（2）环境气体：绝缘子表面污染物中的硫化物、硝酸盐等与环境气体发生反应，生成导电性化合物，降低了绝缘子的绝缘能力。

（3）绝缘子结构：绝缘子表面的几何形状和质地会影响污染物的积聚程度和分布情况。

3. 污闪的危害（1）电气设备故障：污闪破坏了绝缘子的绝缘能力，使得绝缘子失去对电压的支持，导致电气设备发生故障。

（2）生灵破坏：污闪造成的火花和放电会引起周围环境的爆炸和火灾等危险情况。

（3）电网运行不稳定：因为绝缘子失效导致的故障会导致电网的短路和停电等问题，进而影响整个电网的稳定运行。

三、户外绝缘子的污闪防护范本为了防止污闪现象的发生，提高绝缘子的绝缘能力和使用寿命，需要采取一系列的防护措施。

以下是户外绝缘子的污闪防护范本：1. 绝缘子材料的选择选用具有良好绝缘性能的绝缘材料，例如有机玻璃、陶瓷和复合绝缘子等，以提高绝缘子的绝缘能力。

2. 绝缘子表面处理绝缘子表面应进行适当的处理，以增强其防污闪能力。

常见的处理方法包括：光滑处理、去尖处理和防污涂层等。

3. 污闪检测和清洗定期对绝缘子进行污闪检测，一旦发现有污染物，及时进行清洗。

清洗时应采用专业的清洗剂和设备，确保清洗效果。

4. 绝缘子串防风盖板对于一些易受污染的绝缘子，可以采用串防风盖板进行防护。

绝缘子污闪及憎水性合成绝缘子具有污闪电压高的优点，在同样的爬距及污秽条件下，合成绝缘子的污耐压明显高于瓷绝缘子和玻璃绝缘子。

其原因是硅橡胶伞裙表面为低能面，它具有良好的憎水性，而且硅橡胶材料的憎水性还具有迁移性。

通过迁移到污秽表面使污秽也具有了憎水性，污层表面的水分以小水珠的形式出现，难以形成连续的水膜。

在持续电压的作用下，不像瓷和玻璃绝缘子那样形成集中而强烈的电弧，表面不易形成集中的放电通道，从而具有较高的污闪电压。

另外，合成绝缘子杆径小，在同样的脏污条件下，其表面电阻比瓷、玻璃绝缘子要大。

一般来说，表面电阻越大，污闪电压也越高。

此外，与瓷和玻璃绝缘子下表面伞棱式结构不同，合成绝缘子伞裙的结构和形状也不利于污秽的吸附及积累。

而且合成绝缘子不需要清扫积污，有利于线路的运行维护。

但是，运行经验表明：合成绝缘子耐污闪能力强并不等于不会污闪，造成污闪的原因有：表面快速积污或积污过多，造成憎水性难以迁移；气候环境等外因造成绝缘子憎水性减弱或暂时丧失；硅橡胶材料老化造成憎水性及污闪性能下降等。

试验及运行中均已发现合成绝缘子在长期受潮后，如在连续雨雾的气候条件下，硅橡胶的表面憎水性能有程度不同的下降，有的绝缘子甚至暂时丧失憎水性能，造成漏电增大，污闪性能明显降低。

在外部连续雨、雾等潮湿条件消失后，憎水性会逐渐恢复。

影响憎水性能恢复的主要因素有：①伞裙的硅橡胶材料配方不同，性能良好的硅橡胶材料其憎水性恢复速率快，性能较差的硅橡胶材料其憎水性恢复速率慢，污层表面憎水性迁移的速率也较慢。

对不同厂家生产的绝缘子进行憎水性试验，发现不同绝缘子的憎水性、憎水迁移性及憎水性恢复速率均有一定差异，甚至有的厂家新绝缘子的憎水性仅达到瑞典输电研究所推荐的憎水性分类等级的4级水平。

这说明硅橡胶材料配方及加工工艺是影响憎水性及憎水恢复性的一个重要因素。

②合成绝缘子连续受潮的时间越长，恢复憎水性所需时间越长。

③环境温度低，憎水性恢复较慢，环境温度高，则憎水性恢复较快。

绝缘子污闪是导致电气化铁道供电发生跳闸故障的主要因素，多发生在冬末春初和秋末冬初。

频繁的污闪跳闸给正常的供电带来不良影响，严重时还能引起断线事故的发生，给安全供电带来极大的隐患。

比如今年元月份京广线因大雾造成的大面积污闪跳闸故障，长时间停电，旅客列车长时间滞留于区间，给铁路的形象造成不良的影响。

随着我国电气化铁路里程的增多，牵引供电部门的责任也越来越大，防治绝缘子污闪跳闸已是接触网不间断供电，铁路正常运输的重要保证。

1 绝缘子污闪的成因(1)受周围环境影响。

铁路沿线建造的燃煤发电厂、水泥厂、化工厂、冶金厂等工矿企业排出的煤尘、粉尘和废气的主要成分含氧化硅、氧化硫、氧化铝和氧化钙，沿海地区及盐场附近的盐雾含氧化钠，这些含导电性颗粒的烟尘和化学性污秽源大多是酸、碱、盐性物质，一旦受潮，导电将显著提高，易造成闪络故障，使设备绝缘水平降低。

(2)与气候条件有关。

干燥天气，污垢表面电阻较大不易形成闪络。

大雨天气，污垢被雨水冲掉，闪络几率也小。

而大雾、细雨和溶雪天气，空气湿度大，绝缘表面污垢吸潮，这些污秽物质溶解在水分中，形成电解质的覆盖膜，使瓷件和绝缘子的绝缘性能大大降低，致使表面泄漏电流增加，当泄漏电流达到一定数值时，导致闪络事故发生。

2 绝缘子污闪的防治为了防止绝缘子污闪造成停电、断线事故的发生，必须加强绝缘子的防污闪工作。

首先要正确了解线路通过地区的大气污秽程度和污秽性质，确定线路的污秽期和污秽等级，正确划分出污秽区，以便为防污闪工作提供可靠依据。

其次，根据实际情况选择适合本地区的防污闪方法。

目前，在供电运营中防治污闪的方法很多，经归纳主要以下有五种。

(1)定期清扫绝缘子。

在污秽季节到来之前，逐杆清扫绝缘子，除去绝缘表面的污秽物。

一般每年在雨季前清扫一次，可用干布或蘸去污粉的湿布擦干净，也可带电水冲洗。

对污秽严重，不易在现场清扫的绝缘子，更换新的绝缘子，将旧绝缘子带回工厂进行清扫。

(2)更换不良和零值绝缘子。

浅谈绝缘子污闪现象及其防治措施摘要：所谓的污闪，就是在输电线路正常的运行过程中，绝缘子的表面上存在着杂质，在潮湿的情况下，就会将杂质中可溶物质进行溶解，使绝缘子的表面出现一层导电膜，大大地减弱了其绝缘性，在电场力的影响下，绝缘子处就会产生剧烈的放电现象。

因此，加强对线路绝缘子污闪事故原因分析及预防措施具有重要的意义。

关键词：绝缘子；防污闪；保护措施1 绝缘子污闪的原因分析1.1 本身存在缺陷绝缘子在生产过程中，由于生产工艺问题使绝缘子内部瓷质结构不均匀，绝缘子的机械强度严重下降，由于机械负荷和高电压长期联合作用，使绝缘子的击穿电压不断下降，就会形成低值绝缘子或零值绝缘子。

此外绝缘子在搬运、安装施工过程中，可能会因碰撞留下裂纹伤痕，裂纹中进入气体后会使电场分布发生畸变，由于气体的介电常数比固体的介电常数小，因此气体中发生局部放电，不断地劣化绝缘子。

当绝缘子的裂纹中进入水分，在寒冷天气水就会凝结成冰而膨胀，使裂纹进一步加大，如此循环往复从而形成低值绝缘子。

当绝缘子串中存在低值或零值绝缘子时，相当于减小了导体对地电位之间的电气距离，提高了绝缘子单位长度分布电压，因此在过电压甚至工作电压下就会发生闪络事故。

1.2 环境因素的影响电网中绝大多数的电气设备是在户外设备，工业废气、飞灰污秽和自然界盐碱、鸟粪等污染源不同程度地对绝缘子进行污染，这些污染物主要成份含有氧化硅、氧化硫、氧化铝、氧化钙、磷酸盐、钾盐等物质，特别是沿海地区的盐雾含有大量的氧化钠，这些污秽在干燥的条件下电阻很大，对绝缘子的绝缘状况没有什么危害，但一旦受潮其导电性能显著提高，降低了设备的绝缘电阻，很容易引发绝缘子的闪络故障。

1.3 与气候条件有关干燥天气，污垢表面电阻较大不易形成闪络。

大雨天气，污垢被雨水冲掉，闪络几率也小。

而大雾、细雨等天气，空气湿度大，绝缘表面污垢吸潮，这些污秽物质溶解在水分中，形成电解质的覆盖膜，使瓷件和绝缘子的绝缘性能大大降低，致使表面泄漏电流增加，当泄漏电流达到一定数值时，导致闪络事故发生。

户外绝缘子的污闪及其防护1. 什么是户外绝缘子污闪户外绝缘子是电力系统中用于支撑导线和固定导线姿态的重要绝缘装置，它处于室外环境下长期运行，很容易受到各种污染物的影响，导致表面污染和局部放电，从而产生污闪现象。

所谓污闪，指的是绝缘子表面上的污物在电场作用下在放电通道的作用下闪烁、爆炸的现象。

2. 户外绝缘子污闪对电力系统的影响污闪对户外绝缘子的影响是十分严重的，主要表现在以下几个方面：2.1 它会导致电力系统短路故障的发生一旦出现污闪现象，就很容易导致绝缘沿面处于电击穿状态，最终造成系统的短路故障，严重威胁到了系统的安全运行。

2.2 它会加剧电力系统过电压在户外绝缘子表面出现污闪现象时，其放电电位不仅极容易引发绝缘子外侧膜层异荷电，在外侧膜层引起沿面短路和树枝放电等现象，进而导致电力系统的过电压问题。

2.3 它会影响电力系统的供电质量当污闪严重时，绝缘子表面会产生遮阳性、流形和液滴状特征，影响绝缘子表面电场分布，降低其固有电强度以及导致放电特性的变化，导致系统其它设备工作不稳定。

3. 户外绝缘子污闪的防护为了保证电力系统的安全运行，必须要采取一些措施来减少户外绝缘子的污闪情况，防止其对电力系统产生影响。

常见的户外绝缘子污闪防护方法有以下几种：3.1 选用高耐污、自洁性能好的绝缘子高耐污、自洁性能好的绝缘子是目前应用最广泛、最简单有效的污闪防护措施。

高耐污对比于普通绝缘子在清洗后更能长久保持清洁状态，而高自洁性能的绝缘子则能通过附着在绝缘子表面的水滴或风吹灰尘带走污染物，自行清洗绝缘子表面。

这样的绝缘子能够减少不必要的人工清洗或维护，大大降低维护成本。

3.2 定期清洗绝缘子绝缘子的清洗可以有效地降低污闪的发生率。

清洗时应使用清洁的水和适当的清洁剂擦洗绝缘子表面，确保绝缘子完全干燥后才能重新投入使用。

3.3 增强绝缘子的渡电性能增强绝缘子的渡电性能也是可以有效降低绝缘子污闪的方法之一，加入助剂来提高绝缘子的表面电场分布，或者改变绝缘子表面的几何形状来使其电势均匀分布，从而减少放电。

复合绝缘子憎水性及直流污闪特性的影响因素复合绝缘子憎水性及直流污闪特性是衡量绝缘子质量的重要指标之一，而影响这些特性的因素很多。

本文将介绍影响复合绝缘子憎水性及直流污闪特性的几个主要因素。

首先，复合绝缘子的纯度是影响其憎水性及直流污闪特性的主要因素之一。

在制作复合绝缘子过程中，如果使用的材料含有杂质或气泡，会影响其表面的平整度，从而降低憎水性能。

同时，杂质和气泡还会增加局部电场的非均匀性，导致局部放电，进而影响其直流污闪特性。

其次，复合绝缘子的表面处理也对其憎水性及直流污闪特性有着重要的影响。

复合绝缘子表面处理可以改变其表面的粗糙度和化学成分，增加其表面的憎水性能。

常见的表面处理方法包括喷涂硅脂和电镀金属等。

这些处理方法可以有效地减少水分在绝缘子表面的附着，提高绝缘子的憎水性能。

同时，表面处理也可以提高绝缘子的抗污闪能力，降低其直流污闪特性。

此外，复合绝缘子的结构参数也对其憎水性及直流污闪特性产生影响。

复合绝缘子的结构参数主要包括绝缘子盘直径、绝缘子盘之间的间距和绝缘子杆高度等。

这些参数的不同组合可以导致不同的电场分布，进而影响绝缘子的放电特性。

通常情况下，较大的绝缘子盘直径和绝缘子盘间距可以增大绝缘子的起始放电电压，提高其直流污闪能力。

而较长的绝缘子杆高度可以增大绝缘子的电场强度，提高其表面放电能力。

此外，环境因素也会对复合绝缘子的憎水性及直流污闪特性产生影响。

温度、湿度和污染物浓度等环境因素都会影响绝缘子表面的憎水性能和电场分布，进而影响其直流污闪特性。

在高温和高湿度条件下，绝缘子表面容易产生潮湿层，导致其憎水性能下降。

而大量的污染物会附着在绝缘子表面，增加电场非均匀性，从而影响绝缘子的直流污闪能力。

综上所述，复合绝缘子的憎水性及直流污闪特性是由多个因素共同影响的。

纯度、表面处理、结构参数和环境因素等都会对这些特性产生影响。

因此，在设计和使用复合绝缘子时，需要考虑这些因素，以提高绝缘子的性能和可靠性。