接触网绝缘子污闪原因分析及防范措施Word版
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浅析绝缘子污闪机理及防护措施摘要:绝缘子是电力系统的重要组成部分,其运行过程中受到环境气候影响很大。
在恶劣天气条件下绝缘子的闪污事故将严重影响电力系统的安全运行。
本文介绍了绝缘子的污秽闪络特性、机理及闪络过程,在此基础上简单阐述了污闪事故产生的主要影响因素,最后提出了绝缘子污闪的防护措施。
关键词:绝缘子;污秽闪络特性;防护措施引言近年来随着各行业用电需求量的急剧上升,对电力系统的可靠运转提出了更严格的要求。
与此同时,国内环境污染却越来越严重。
绝缘子作为电气设备外绝缘、线路绝缘、承受电气应力和机械应力的重要部件,却经常受到工业废气物、自然酸碱沉降物、灰尘、鸟粪等污染。
在大气环境湿度大或者恶劣天气条件下,如雨,露,雾,雪等,绝缘子表面有脏、污物质且该脏污物质被润湿时,绝缘子沿面电导率将急剧上升,绝缘子的闪络电压显著降低,更有甚者在正常的运行电压下会发生闪络现象,影响电力系统的安全运行。
因此,分析研究绝缘子污闪过程对绝缘子的防污闪有指导作用。
1绝缘子污秽闪络机理绝缘子作为一种固体电介质,当表面有润湿的污秽时,其沿面放电过程是表面气体电离和局部电弧生长、熄灭、重燃、再生长的电、热、化学等相关因素综合作用的过程。
绝缘子被脏污层覆盖时,脏污物质在干燥情况下呈高电阻状态[1]。
当污秽层受潮时,因污秽层表面的污层不均,其本身的热效应导致污渍的表面部分变干,具有最高电流密度的部分首先形成干燥区。
此时,干燥区的阻值比其他地方的阻值要大很多,该区域的压降大,电场强度也大。
如干燥区的场强强度超过一定值时就会发生电晕放电。
随着时间的变化,电晕放电就会转变为明亮通道的局部电弧放电。
于此同时,生长的电弧再次干燥污渍层,进一步扩大干燥带,并使电弧进一步生长。
当电弧长度生长到一定程度时,外部电压如若不足以维持电弧放电则电弧熄灭。
在这期间曾被电弧烘干的部位又再次被润湿,润湿的地方又重新发生局部电弧放电,这一过程循环反复。
当水分连续增加并且污秽程度严重时,放电通道内所需的场强反而变小,在合适的条件下电弧贯穿两个电极,形成绝缘子沿面闪络。
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,所以在这种情况下,是否能造成绝缘子闪络,取决于电弧的发展和被电离空气的流动情况,如果雾气(湿度)比较稳定,电弧的重燃,则可能很快闪络,反之,如果空气流动较快,被电离的通道很快消失,则不会演变成闪络。
绝缘子污闪事故发生的原因及防止措施摘要:配网线路在运行过程中,空气中的尘土、工业废气、工业烟尘等各种微粒或鸟粪都会堆积在绝缘子外表面形成污秽层,严重时就会导致绝缘子发生污闪事故,污闪事故会严重影响配网线路供电的安全性、可靠性。
为有效预防配网线路绝缘子污闪现象,基于配网线路污闪的形成机理,分析了绝缘子污闪形成原因,并结合实际工作经验,提出了预防污闪的措施。
关键词:线路;绝缘子;污闪;对策引言:据相关调查显示,配网线路因污闪造成的绝缘子闪络事故,在当前的电网事故中发生概率的排行已经上升到第二位,而因污闪酿成的损失是仅次于第一位雷害事故损失的十倍左右。
配网线路绝缘子不论是在大气过电压,或是在内部过电压、长期运行电压下都可以正常的运行,然而,沉积在配网线路绝缘子表面上的固态、液态或是气态污渍颗粒物,容易与天气或气候条件下的雾、冰、雪等发生作用,极大地降低了配网线路绝缘子的电气强度,导致配网线路发生闪络,甚至可能会引发停电事故。
1配网线路污闪形成机理据有关部门统计,每年在电力系统总事故数中,污闪事故次数仅次于雷击损害,位居第二,已严重威胁到电网安全稳定运行。
而要想更好地防治配网电路污闪现象,我们必须从污闪形成机理分析,针对其发生的原因采取相应的措施,这样才能从根本上治理配网线路污闪现象。
配网线路长期处于露天运行,绝缘子在外加电压后对周围的污染源具有一定的吸附性,其表面会粘附周围空气中的各种污秽物质。
这些污秽物质在天气干燥时其导电性能并不强,不会影响配网线路的安全运行,但一旦遇上大雾、晨露、毛毛雨、雨夹雪等潮湿天气,污秽层中的电解质湿润后,绝缘子表面的电导率将急剧上升,这时,绝缘子表面会有泄漏电流流过,配网线路的绝缘性能也随之大大降低。
在电流热效应的作用下,污秽层表面被烘干并沿着干带产生沿面放电,最终导致整个绝缘子串闪络。
绝缘子污秽闪络发生的原因及机理非常复杂,并不是简单的空气间隙的电击穿过程,而是一种与电能、热能、化学及时间等因素有关的热击穿过程。
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。
污闪故障产生及防止1. 引言在电力系统中,污闪故障是一种常见的故障形式,特别是在高湿度和高污秽度环境下。
污闪故障的发生不仅会导致电力设备的损坏,还会对电网的稳定性和可靠性造成严重影响。
因此,了解污闪故障的产生原因,并采取相应的防护措施,对于确保电力系统的正常运行至关重要。
2. 污闪故障的产生原因污闪故障的产生主要是由以下几个方面的原因所引起:2.1. 环境因素高湿度和高污秽度环境是导致污闪故障的主要环境因素。
在高湿度环境下,绝缘介质表面容易形成一层湿润的薄膜,这会降低绝缘性能,增加污闪故障的发生概率。
同时,高污秽度环境下,绝缘介质表面会积聚污垢,进一步降低绝缘强度,导致污闪故障的发生。
2.2. 设备因素电力设备的设计、材料选择和制造工艺等因素也会影响污闪故障的发生。
例如,绝缘子的材料和结构设计不合理,会导致绝缘子表面积尺寸小和绝缘子电场分布不均匀,增加了污闪故障的风险。
同时,设备的绝缘老化、绝缘性能下降以及接头松动等问题也会导致污闪故障的发生。
2.3. 运行因素电力设备的运行状态、工作电压和负荷变化等因素也会对污闪故障的发生产生影响。
例如,负荷突变会引起电压的快速变化,使得绝缘介质的电场强度超过其耐受能力,从而导致污闪故障的发生。
此外,频繁地开关操作、电弧灼伤等操作也会增加污闪故障的风险。
3. 污闪故障的防止措施为了有效预防污闪故障的发生,需要采取以下防护措施:3.1. 环境控制控制环境湿度和污秽度是防止污闪故障的重要手段。
可以在电力设备周围布置湿度传感器和污染度传感器,实时监测环境湿度和污染度指标,并根据监测结果采取相应的措施,如清洁设备周围环境、增加通风设施等,以降低湿度和污染度。
3.2. 设备设计和制造在电力设备的设计和制造过程中,应注重绝缘材料的选择和绝缘子的结构设计。
选用耐污秽、抗湿润的绝缘材料,设计合理的绝缘子结构,以提高设备的抗污闪能力。
此外,还应严格控制制造工艺,确保设备的绝缘性能达到设计要求。
绝缘子污闪现象及其防治措施我国高速发展的经济建设使各地区的工业水平不断提高,工业发展使当地环境污染愈加严重,电网的绝缘子污闪将会使绝缘子绝缘性能迅速下降,使电力系统跳闸故障频发。
绝缘子污闪现象的发生将会给一些类似于电气化铁路的用电需求迫切企业造成严重的影响,因此,只有充分的分析导致污闪形成的环境,对具体的绝缘子污闪进行分析,继而提出相应的解决措施。
标签:绝缘子污闪防治措施清洁技术涂料输电线路绝缘子在大气过电压、内部过电压以及长期运行电压下运行。
在绝缘子长久工作当中,由于环境、气候等因素的影响,绝缘子表面会聚集一定的污秽颗粒,大量的污秽颗粒聚集会导致绝缘子的电气强度降低,从而而发生闪络现象,这就称之为绝缘子污闪现象。
由于污秽引起的绝缘子闪络现象可能导致大面积的停电事故发生,其在电网总事故当中占有重要的比例,是电力企业稳定供电以及保障各方面用电需求的主要待解决问题。
而污闪事故的发生造成的经济损失远远大于雷害事故,只有做好绝缘子污闪的防治处理工作,才能够最大限度的发挥电力企业输配电的优势,保障我国生产生活的稳定供电。
一、绝缘子污闪的形成造成绝缘子污闪发生的主要因素在于绝缘子表面的污秽集聚、污秽受潮湿润以及电压作用。
形成绝缘子污闪的原因主要有两方面:1.自然环境的影响自然环境的影响在于海洋、沼泽、土壤等环境当中水分和污物的影响,农田尘土、空气尘雾、鸟类排泄物、盐碱物质以及空气当中特殊气候形成的浮冰都会导致绝缘子污闪现象发生。
在气候变化方面,干燥或者大雨天气都不会导致绝缘子污闪现象的发生,而雾天由于空气深度增强,污物无法被水分冲刷,导致绝缘子表面污物受潮,在绝缘子表面形成电解质覆盖膜,导致绝缘子的绝缘性严重下降,其表面泄露电流量增加,随着泄露电流的增加,绝缘子污闪现象发生几率也大大增加。
2.工业生产的影响工业生产的影响主要在于各项工业生产产业需要消耗煤、铁等金属矿物,其矿物的燃烧造大量粉尘聚集在空气当中,在相关电网当中负荷到配电线路当中,进而造成绝缘子上污物聚集,进而导致绝缘子污闪现象发生。
户外绝缘子的污闪及其防护范文一、引言户外绝缘子是电力系统中的重要部件,主要用于绝缘输电线路和配电线路的绝缘支持,保护电力设备不受外部环境的影响。
然而,由于户外绝缘子长期暴露在自然环境中,容易积聚灰尘和污垢,导致绝缘子表面吸湿,从而引发污闪故障。
本文将对户外绝缘子的污闪故障进行详细介绍,并探讨其防护措施。
二、户外绝缘子的污闪故障1. 污闪故障的原因户外绝缘子的污闪故障主要是由于环境中的污物在绝缘子表面积聚形成湿污层,当系统电压施加到绝缘子上时,湿污层表面易产生局部放电,从而引发污闪故障。
其主要原因包括以下几点:(1)聚积型污染:湿度高、气候多变的环境中,降雨后附着在绝缘子表面的尘埃、沙粒等杂物会吸湿,并形成洗刷层。
随着时间的推移,洗刷层会逐渐形成湿污层,降低绝缘子的绝缘能力。
(2)油污积附型污染:绝缘子附近的电力设备如变压器、开关设备等可能会发生油污泄漏,油污会附着在绝缘子表面形成湿污层,导致绝缘子绝缘性能下降。
(3)工业气体污染:如硫化氢、二氧化硫等工业废气,会对绝缘子表面形成硫酸盐和硫化物,降低其绝缘能力。
2. 污闪故障的危害污闪故障会给电力系统带来很大的危害,主要有以下几点:(1)引发系统电压降低:污闪故障会导致绝缘子局部放电,产生弧光和火花,消耗系统的电能,从而引发系统电压降低,影响电力设备的正常运行。
(2)造成设备损坏:污闪故障持续发展会引发放电电流增大,导致设备中绝缘材料的糊化、熔化,甚至烧毁,对设备造成严重损坏。
(3)引发火灾:污闪故障产生的火花和弧光容易引发周围物质的燃烧,导致火灾事故的发生,给生命财产安全带来严重威胁。
三、户外绝缘子污闪的防护措施为了预防和减少户外绝缘子的污闪故障,需要采取一系列的防护措施:1. 清洗保养定期对绝缘子进行清洗,去除表面的污物和灰尘,保持绝缘子表面的干净。
一般情况下,每年清洗一次即可,特殊情况下可以根据实际情况增加清洗次数。
2. 涂层防护在绝缘子表面涂覆一层特殊的防污涂层,以减少外部污物的附着和吸湿。
接触网绝缘子污闪原因分析及防范措施
石家庄供电段郝继国
摘要:电气化铁路绝缘子污闪的发生和绝缘子爬电距离、绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度有关。
绝缘子积污程度受绝缘子型式、降雨及距污染源距离等影响。
合理的选择外绝缘的爬电比距,增加绝缘子清扫力度是防范绝缘污闪的重要措施。
由于电气化铁路绝缘子表面积污,在恶劣天气下引起绝缘子在正常工作电压下发生污秽闪络,造成大面积和长时间的停电故障,是目前电气化铁路频发性事故之一。
我国大气环境污染比较严重,城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋恶劣化。
所以,分析影响绝缘子污闪放电的因素,人事绝缘子表面积污规律,加强绝缘管理和采取针对性的防范措施,最大限度的减少污闪对电气化铁路运输具有重要意义。
1 绝缘子污闪分析
1.1 污闪原来
绝缘子表面积污受潮后导致绝缘性能下降,产生沿面气体放电现象(成为沿面放电),沿介质表面放电的蓝色火花是紧贴着表面向前延伸最后导致闪络发生。
闪络发生后,介质表面并无明显烧伤痕迹,甚至光滑的介质表面在发生闪络经拭擦后依然如故,所以说闪络放电时加上就是电流沿固体表面放电的发展打了两极间的击穿。
闪络击穿的不是固体介质,而是固体介质表面的空气。
闪络电压值不但低于固体介质击穿电压值,也低于空气间隙的击穿电压值。
绝缘子闪络将
引起变电所馈线断路器跳闸,中断供电。
1.2 影响绝缘污闪的主要因素
⑴绝缘子本身的原因,绝缘子的泄露距离是否足够。
绝缘子爬距、结构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,提高污闪电压。
泄露比距小。
计算泄露比距采用额定电压与实际运行电压不符。
通常,实际污闪季节,系统电压高出额定电压的10%左右,也就是说,计算的泄露比距比实际底10%左右,故污闪必然会出现。
绝缘子不能满足污秽要求。
以往,我们常采用普通绝缘子和防污绝缘子。
这两种绝缘子的耐压层,只有几片或十几片水泥浇注层厚度,一旦出现零值绝缘子,耐压水平就会降低,从而影响泄露电流的变化,出现污闪。
⑵外部因素,即绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度。
一是大气污染造成的绝缘子表面积污。
接触网绝缘子暴露在露天大气中运行,受到大气尘埃的污染是不可避免的。
脏污使本来较为光滑的表面变的粗糙,容易引起放电。
脏污的成分如果是尘埃、酸、碱性及金属性导电物质,就会缩短放点距离,更容易引起放电。
二是能使积聚污秽物质充分受潮的气象条件。
在干燥气象条件下,表面脏污的绝缘子仍有很高的绝缘强度。
但在大雾、凝露、毛毛雨等气象条件下,污层中的电解质成分会充分溶解在水中,在绝缘子表面形成导电通路,使绝缘强度大大降低,在正常运行电压下就能导致绝缘子污闪。
通常情况下,造成接触网接院子闪络往往是绝缘子表面积污和空气潮湿两个因素
综合作用的结果。
2 污闪的季节性和实践性
污闪多发生在秋末初冬和冬末初春季节。
凌晨是污闪出现的高峰,因此时是雾行成的最佳时间和降雪最多的时段,一般情况下,当太阳出来后逆温层消失,雾也就散去了,所以中午出现污闪的情况极少。
3 防范措施
3.1 合理的选择外绝缘的爬电比距(调爬)
爬电比距越大,绝缘子污闪电压越高。
在沿线污染严重及频繁发生污闪的区段合理的提高绝缘子的爬电比距,是提高闪络电压的有效途径。
目前,调整爬电距离的方法有装设爬裙或更换大爬距防污型绝缘子两种。
运营实践及资料表明,装设爬裙更适合在变电所使用,不宜在接触网棒式绝缘子上使用,大爬距绝缘子的爬距选择不小于1450mm是合理的,不宜再加大。
3.2 加强绝缘子清扫力度,制定清扫周期
⑴加强绝缘清扫是挖掘设备绝缘余度,防止污闪的一个重要手段,但由于绝缘子数量多,其清扫任务较重。
⑵在入冬及春融季节进行绝缘子带电水冲洗是清除绝缘子表面的污秽物质的有效措施,可以节省大量人力、财力,此种方式在我国铁路运营中已有多年成熟运用。
⑶有条件下,可以采用高压带电清扫机对接触网绝缘子进行清扫,可以使高压设备的清扫工作实现状态检修,从根本上解决了设备瓷表面的积污问题。
3.3 更换合成绝缘子或玻璃钢绝缘子
硅橡胶绝缘子技术性能有如下特点:
⑴憎水性。
硅橡胶防污曾爬裙具有极强的憎水性,由于硅橡胶材料本身性能,水分在表面形成水滴,污层难于润湿,从而改善了组合绝缘介质表面状况,污层不易形成连续的导电层,使瓷绝缘体表面泄漏电流甚小,改善污闪特性。
⑵自洁性。
硅橡胶防污曾爬裙起到遮盖作用,可减少瓷瓶积污,而伞裙本身有一定的斜度、表面光滑,并且是软质弹性材料,在风力、雨水作用下的自洁能力强,所以加装伞裙后瓷瓶的积污量、盐密度都有明显降低,起到防污作用。
⑶增加爬距。
若在支柱瓷瓶上加装一个硅橡胶防污曾爬裙,可以增加爬距8.2%,加装两个可增加爬距16%,是供电线绝缘子外绝缘增加爬距的有效措施。
⑷阻弧效应。
绝缘子上下法兰附加硅橡胶防污曾爬裙后,能起到屏障作用,能阻止电发生和发展。
⑸防污水流、冰流。
硅橡胶防污曾爬裙可有效的防止污水及冰流短接瓷裙。
采用玻璃绝缘子。
玻璃绝缘子的爬距大,泄露比距高,且发生故障时能够自爆,可缩短故障点的查找时间并降低停电损失。
4 结束语
污闪是对电气化铁路供电可靠性危害极大的频发性事故,绝缘子积污和防污闪是个复杂的技术问题,至今许多方面还有争议。
为提高供
电可靠性,近期采用加强绝缘子清扫力度,缩短清扫周期来减少污闪的发生率,远期可通过调整爬电距离,更滑大爬距防污型绝缘子或更换硅橡胶绝缘子等来彻底解决绝缘子污闪问题。
2015.08.15。