絕緣子特征及防污穢閃絡措施

劉文樹

一、盤型絕緣子

盤型絕緣子具有良好的絕緣性能、耐氣候性、耐熱性和組裝靈活等特點,被廣泛用于各電壓等級的輸電線路上。但隨著盤型絕緣子的用量迅速增加,盤型絕緣子也逐漸暴露出一些缺點,給安全運行和維護帶來一定的麻煩。盤型絕緣子和鋼化玻璃絕緣子均為可擊穿型,當受沖擊電壓作用下或發生污閃時,容易使單片絕緣子頂端被擊穿。擊穿的根源多數情況下是由于機械負荷所造成的開裂所致。應該說明的是,盤型絕緣子和鋼化玻璃就其本身并不易老化,而是它的整體帽腳型結構,這種結構使高的場強位于絕緣子內部,從而加速了絕緣子劣化。對于瓷絕緣子老化結果產生低值瓷絕緣子,若剔除漏檢,在遭受雷擊閃絡時(或污閃時),由于較高的雷電流和隨后的工頻續流(或短路電流),可能會使該老化絕緣子頭部因瞬間聚熱而發生爆炸,造成斷串事故。

二、長棒型絕緣子

1.長棒型瓷絕緣子,長棒型絕緣子是在總結懸式瓷絕緣子優缺點基礎上,由雙層傘實心絕緣子發展而來。繼承了瓷的電穩定性,消除了盤型懸式瓷絕緣子頭部擊穿距離遠小于空氣閃絡距離的缺點,同時也改變了頭部復雜應力(剪、切、壓)的帽腳式結構。

長棒型瓷絕緣子具有良好的耐污性能,這是因為長棒型瓷絕緣子傘盤間無金具連接,相比盤型絕緣子串,在絕緣部分等長情況下,相當于增加約20%的爬距;在同等長度和同樣污穢條件下長棒型瓷絕緣子的介電強度比帽腳式玻璃絕緣子要高出10%-25%,故傘裙可做得小些。由于長棒型瓷絕緣子結構傘盤無下棱,傘盤與傘盤間的芯棒本身就是絕緣體,瓷芯和相對較小的開放式無棱傘裙,比瓷或玻璃盤型絕緣子有更好的自潔性能,這點顯然比盤型絕緣子串性能優越。

2.長棒型合成絕緣子。合成絕緣子技術性能不斷成熟和提高,并易向大噸位發展。它結構簡單、輕巧,具有較高的耐污性能和免維護(或少維護)的特性,它是一種最具有發展潛力的絕緣子,它的衍生產品應用廣闊。在一般超高壓線路和緊湊型線路中合成絕緣子作為懸掛、支撐顯示出它的特殊能力,它的輕巧和柔中帶鋼的特性是其他種類的絕緣子不可比擬的。

當超高壓線路懸垂采用合成絕緣子串,耐張采用長棒型殼絕緣子串組合時,是今后值得推薦的方案,并可為狀態檢修、狀態運行、減員增效創造條件,對發揮更大的經濟和社會效益具有長遠的現實意義。硅橡膠復合絕緣結構改變了傳統以瓷為主的外絕緣結構,為高壓輸變電設備開拓了新的技術領域。

三、絕緣子防污閃的預防措施

高壓設備絕緣子污閃是一個復雜的過程,是一種需要一定時間和一定電能聚集下的一種熱擊穿過程。污閃的三要素有:污源、霧與雨、工頻電壓。污閃的機理過程有四個階段:絕緣子表面積污、絕緣子表面污層受潮、局部放電使表面干帶形成、電弧形成,導致沿面閃絡。絕緣子污閃的具體過程如下:絕緣子表面受潮后,污層濕潤后變為導電層,在運行電壓作用下,表面產生泄漏電流,使局部溫度升高。在電流密度大、污層電阻高的局部區域烘干污層,稱為干帶。干帶中斷了泄漏電流,使作用電壓集中形成高場強,而引起干帶上空氣擊穿和泄漏電流的脈沖。干帶上出現的放電與未烘干的污層電阻相串,當串聯電阻較低而泄漏電流脈沖較高時,放電將轉成電弧。其燃燒和持續發展將導致絕緣子兩極間的閃路。

綜上所述,我們從理論與實際的結合上分析了絕緣子污閃施電機理,總結了絕緣子運行中的薄弱環節和具體預防措施,防污閃的手段就是要掌握污閃的要素,利用科學技術和人為的方法。率先進入該領域,采取積極有效的措施,破壞污閃形成的條件,從而使電網穩定運行。

(作者單位:榆林供電分公司調度通信局)