论文部分内容阅读
乌鲁木齐鸿明远电力设计有限公司 新疆 乌鲁木齐 830001
【摘 要】文章首先简单介绍了污秽闪络产生的的具体条件，并且对污秽闪络自身包含的特点进行阐述，然后从爬距、绝缘子伞形结构的作用、伞形结构设计对高压输电线路外绝缘耐污秽设计进行分析，以期能够为同行带来一些启发。
【关键词】高压输电线路；外绝缘；耐污秽设计
一、污秽闪络的概述
一般情况下，由于周围环境产生的一些沉降物落在高压输电线路外绝缘表皮，进而就形成了污秽层。近些年工业化发展迅速，环境污染越来越严重，导致高压输电线路外绝缘表皮上的污秽层问题日益突出。根据污秽层的性质，可以将绝缘子上的污秽分为三种：工业性质污秽、尘土性质污秽、海盐性质污秽。这些污秽不断在输电线路外绝缘上积累，逐步形成与之相对应的污秽层。在特定环境下，绝缘子上的污秽层有可能含有不少于两种的污秽，也可能只含有一种污秽。污秽层若是处于干燥状态是不能传递电能的，但是被周围环境逐渐浸润之后，就会产生导电电解质，高压输电线路外绝缘上的污秽层自身具备的导电性质就会不断增强。污秽层中的水分在绝缘子外污秽层中电流的作用下，会逐渐蒸发，污秽层会再次变得干燥，该过程在高压输电线路互相交错的地方表现得特别明显，因为在该处电流比较密集，而且还有可能产生小电弧，会产生更多的热量。如果高压输电线路中电流强度较小，当高压输电线路交流电流流到零位时，形成的电弧就会熄灭。然而污秽层的湿润程度较大，导电性质就会增强，而泄漏的电流强度就会变大，形成的电弧在该作用下也会不断变大、变广，进而产生完整的污秽闪络。由此可以知道，污秽闪络是在高压输电线路电压、湿润环境、污秽层三个因素共同作用下产生的。
污秽闪络自身包含的特点有：一，通常都是在长期运行的电压作用下才会出现污秽闪络，而且其与输电线路电场分布情况没有紧密联系；二，不只是空气间隙中产生电击击穿能够产生污秽闪络现象，空气间隙中产生热击穿时会发生化学反应，进而也会出现污秽闪络现象，三，高压输电线路外绝缘出现污秽闪络的频率不是固定的；四，高压输电线路外绝缘一旦出现污秽闪络，就可能导致该片大面积区域长期出现停电现象；五，即使对高压输电线路外绝缘实施排污处理，再次出现污秽闪络的频率依旧较高，相较于前一次出现污秽闪络的时间，具体出现的时间会大幅度缩短。
二、高压输电线路外绝缘的耐污秽设计
（一）污秽等级与爬距设计
爬距也被称为爬电距离，具体是指一个导电部件与易接触表面或者设备之间，或者在两个导电部件之间沿绝缘材料表面测量最短的空间距离与高压电力系统最高电压的比值。根据《高压电力设备外绝缘污秽等级》中的相关内容，在划分外绝缘污秽程度时，可以将爬距当作依据，根据电站类别及电力系统，将污秽等级从轻到重划分成五個级别。在划分污秽区域时，需要结合高压输电线路外绝缘表层上面所附着的盐密度来具体进行划分。所以在高压输电线路外绝缘表层进行耐污秽设计时，爬距是重要的条件。在具体设计过程中，需要把重点放在爬距参数上面。然而，还需要注意一些问题，即将不同伞形结构进行排列，达到一定数量后能够满足爬电距离的相关要求，然而由于实际运行环境及造型结构存在差异，导致爬电距离具体利用率也存在区别，特别是外绝缘伞形结构会造成最大的影响。即使爬电距离一样，然而不同结构伞形绝缘子也会对污秽闪络现象产生不同程度的抑制作用。
（二）伞形结构的绝缘子能够对污秽闪络现象进行抑制。
在对瓷绝缘子外伞形结构进行设计时，不但需要考虑伞与伞之间会出现放电现象，而且在制作过程中还需要考虑到伞形结构的工艺性及瓷绝缘子外伞形结构表面必须具备自洁能力。部分学者经过实验发现，绝缘子外伞形结构是否合理会给高压输电线路外绝缘对污秽闪络的抑制作用带来直接影响。当污秽落到绝缘子外伞形结构的外表面上，并且污秽处于湿润环境中，由于伞形结构自身优越性较强，能够让污秽层长期处于干燥状态，而且在结构分布中，污秽层只占据一部分面积，即使在局部产生较小的电弧，由于干燥污秽层不具备较高的导电性质，就使局部电弧能力大大降低，在一定程度上对电弧的发展与扩张进行抑制；抑或是作用在干燥区最小距离两端的电压根本不能击穿空气间隙，绝缘子就不会出现完整的污秽闪络。
（三）高压输电线路外绝缘伞形结构
通常情况下，大小伞相间伞形与径伞形是电力设备中最常使用的外绝缘伞形结构。在电力系统中，把大小伞相间伞形称为耐污秽伞形。部分环境污染程度较轻而且雨水较多的地区在高压输电线路一般使用的是带有滴水沿的伞形，主要是由于该伞形具有较强的自洁能力，能够在环境污染程度较低的条件下充分发挥自身的优势；针对环境污染程度较低而且季风较大的地区，在高压输电线路中通常使用的是敞开的光伞结构，这也是因为该伞形的自洁能力也较强，能够在环境污染程度较低的条件下发挥自身的作用，但是制作该伞形需要较高的工艺，即使在季风较大的条件下也不会轻易出现脱伞或则开裂等现象。
参考文献：
[1]冯宝，王干军，邓威.喷涂PRTV涂料玻璃绝缘子串染污外绝缘特性研究[J].南方电网技术，2014，05：42-46.
[2]赵家贵.论述220kV输电线路防污闪技术[J].黑龙江科技信息，2014，30：44.
[3]丁世学.烟台电网架空输电线路的污闪及防护措施刍议[J].中国电力教育，2014，30：113-114+116.
[4]王少华，胡文堂，龚坚刚，潘杰，许杨勇，刘浩军.浙江电网架空输电线路绝缘子串的自然积污特性[J].高电压技术，2014，04：1002-1009.
【摘 要】文章首先简单介绍了污秽闪络产生的的具体条件，并且对污秽闪络自身包含的特点进行阐述，然后从爬距、绝缘子伞形结构的作用、伞形结构设计对高压输电线路外绝缘耐污秽设计进行分析，以期能够为同行带来一些启发。
【关键词】高压输电线路；外绝缘；耐污秽设计
一、污秽闪络的概述
一般情况下，由于周围环境产生的一些沉降物落在高压输电线路外绝缘表皮，进而就形成了污秽层。近些年工业化发展迅速，环境污染越来越严重，导致高压输电线路外绝缘表皮上的污秽层问题日益突出。根据污秽层的性质，可以将绝缘子上的污秽分为三种：工业性质污秽、尘土性质污秽、海盐性质污秽。这些污秽不断在输电线路外绝缘上积累，逐步形成与之相对应的污秽层。在特定环境下，绝缘子上的污秽层有可能含有不少于两种的污秽，也可能只含有一种污秽。污秽层若是处于干燥状态是不能传递电能的，但是被周围环境逐渐浸润之后，就会产生导电电解质，高压输电线路外绝缘上的污秽层自身具备的导电性质就会不断增强。污秽层中的水分在绝缘子外污秽层中电流的作用下，会逐渐蒸发，污秽层会再次变得干燥，该过程在高压输电线路互相交错的地方表现得特别明显，因为在该处电流比较密集，而且还有可能产生小电弧，会产生更多的热量。如果高压输电线路中电流强度较小，当高压输电线路交流电流流到零位时，形成的电弧就会熄灭。然而污秽层的湿润程度较大，导电性质就会增强，而泄漏的电流强度就会变大，形成的电弧在该作用下也会不断变大、变广，进而产生完整的污秽闪络。由此可以知道，污秽闪络是在高压输电线路电压、湿润环境、污秽层三个因素共同作用下产生的。
污秽闪络自身包含的特点有：一，通常都是在长期运行的电压作用下才会出现污秽闪络，而且其与输电线路电场分布情况没有紧密联系；二，不只是空气间隙中产生电击击穿能够产生污秽闪络现象，空气间隙中产生热击穿时会发生化学反应，进而也会出现污秽闪络现象，三，高压输电线路外绝缘出现污秽闪络的频率不是固定的；四，高压输电线路外绝缘一旦出现污秽闪络，就可能导致该片大面积区域长期出现停电现象；五，即使对高压输电线路外绝缘实施排污处理，再次出现污秽闪络的频率依旧较高，相较于前一次出现污秽闪络的时间，具体出现的时间会大幅度缩短。
二、高压输电线路外绝缘的耐污秽设计
（一）污秽等级与爬距设计
爬距也被称为爬电距离，具体是指一个导电部件与易接触表面或者设备之间，或者在两个导电部件之间沿绝缘材料表面测量最短的空间距离与高压电力系统最高电压的比值。根据《高压电力设备外绝缘污秽等级》中的相关内容，在划分外绝缘污秽程度时，可以将爬距当作依据，根据电站类别及电力系统，将污秽等级从轻到重划分成五個级别。在划分污秽区域时，需要结合高压输电线路外绝缘表层上面所附着的盐密度来具体进行划分。所以在高压输电线路外绝缘表层进行耐污秽设计时，爬距是重要的条件。在具体设计过程中，需要把重点放在爬距参数上面。然而，还需要注意一些问题，即将不同伞形结构进行排列，达到一定数量后能够满足爬电距离的相关要求，然而由于实际运行环境及造型结构存在差异，导致爬电距离具体利用率也存在区别，特别是外绝缘伞形结构会造成最大的影响。即使爬电距离一样，然而不同结构伞形绝缘子也会对污秽闪络现象产生不同程度的抑制作用。
（二）伞形结构的绝缘子能够对污秽闪络现象进行抑制。
在对瓷绝缘子外伞形结构进行设计时，不但需要考虑伞与伞之间会出现放电现象，而且在制作过程中还需要考虑到伞形结构的工艺性及瓷绝缘子外伞形结构表面必须具备自洁能力。部分学者经过实验发现，绝缘子外伞形结构是否合理会给高压输电线路外绝缘对污秽闪络的抑制作用带来直接影响。当污秽落到绝缘子外伞形结构的外表面上，并且污秽处于湿润环境中，由于伞形结构自身优越性较强，能够让污秽层长期处于干燥状态，而且在结构分布中，污秽层只占据一部分面积，即使在局部产生较小的电弧，由于干燥污秽层不具备较高的导电性质，就使局部电弧能力大大降低，在一定程度上对电弧的发展与扩张进行抑制；抑或是作用在干燥区最小距离两端的电压根本不能击穿空气间隙，绝缘子就不会出现完整的污秽闪络。
（三）高压输电线路外绝缘伞形结构
通常情况下，大小伞相间伞形与径伞形是电力设备中最常使用的外绝缘伞形结构。在电力系统中，把大小伞相间伞形称为耐污秽伞形。部分环境污染程度较轻而且雨水较多的地区在高压输电线路一般使用的是带有滴水沿的伞形，主要是由于该伞形具有较强的自洁能力，能够在环境污染程度较低的条件下充分发挥自身的优势；针对环境污染程度较低而且季风较大的地区，在高压输电线路中通常使用的是敞开的光伞结构，这也是因为该伞形的自洁能力也较强，能够在环境污染程度较低的条件下发挥自身的作用，但是制作该伞形需要较高的工艺，即使在季风较大的条件下也不会轻易出现脱伞或则开裂等现象。
参考文献：
[1]冯宝，王干军，邓威.喷涂PRTV涂料玻璃绝缘子串染污外绝缘特性研究[J].南方电网技术，2014，05：42-46.
[2]赵家贵.论述220kV输电线路防污闪技术[J].黑龙江科技信息，2014，30：44.
[3]丁世学.烟台电网架空输电线路的污闪及防护措施刍议[J].中国电力教育，2014，30：113-114+116.
[4]王少华，胡文堂，龚坚刚，潘杰，许杨勇，刘浩军.浙江电网架空输电线路绝缘子串的自然积污特性[J].高电压技术，2014，04：1002-1009.