輸電線路絕緣子防污技術(shù)研究探討

摘 要：主要從輸電線路絕緣子上鹽密、灰密對污閃電壓的影響、輸電線路絕緣子防污技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展、輸電線路絕緣子防污的主要措施三方面來探討輸電線路絕緣子防污技術(shù)，從而能給讀者帶來實(shí)際的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鹽密；灰密；絕緣子；防污技術(shù)

1 輸電線路絕緣子的污染來源

1.1 輸電線路絕緣子自身缺陷

絕緣子在生產(chǎn)過程中由于工藝問題使絕緣子內(nèi)部瓷質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度逐漸下降，由于機(jī)械負(fù)荷和高電壓的長期聯(lián)合作用，使絕緣子的擊穿電壓不斷下降，從而發(fā)生污閃。絕緣子在搬運(yùn)和安裝過程中由于不小心使絕緣子內(nèi)部瓷質(zhì)有裂縫或者不完整也會(huì)降低絕緣子的擊穿電壓。

1.2 環(huán)境因素

輸電線路絕緣子在使用中一般是裸露在大氣中，大氣中的微塵顆粒、工業(yè)廢氣、飛灰污穢和自然界鹽堿、鳥糞等污染源就會(huì)粘附在絕緣子的表面，從而降低絕緣子的擊穿電壓。溫度的升高或降低也會(huì)使輸電線路絕緣子的擊穿電壓隨之降低或升高。毛毛雨、大霧、返潮和積雪融化等空氣濕度高的天氣會(huì)使輸電線路絕緣子的污穢物吸附潮氣，從而形成一層層電解質(zhì)水膜，增大絕緣子表面的泄漏電流，引發(fā)閃絡(luò)。

1.3 海拔高度

大氣壓強(qiáng)會(huì)隨著海拔高度的升高而降低，在海拔極高的地區(qū)易發(fā)生放電現(xiàn)象，由于放電電弧較粗，等交流過零后，電路容易發(fā)生放電現(xiàn)象，電弧極易重燃，且很難熄滅。

1.4 絕緣爬距與結(jié)構(gòu)形狀的影響

絕緣子的爬距、材料和結(jié)構(gòu)與輸電線路絕緣子污閃也有影響。一般情況下，隨著爬距的增大污閃電壓也隨著增大。污閃電壓越大越難形成污閃。而輸電線路的絕緣子的材料也會(huì)影響污閃。通常情況下，玻璃的擊穿電壓高，而且價(jià)格便宜，性能穩(wěn)定，所以輸電線路的絕緣子大都采用玻璃材料做絕緣子。絕緣子的形狀也會(huì)影響污閃，絕緣子的形狀大都采用螺紋狀也是為了增大爬距提高污閃電壓，且螺紋狀的絕緣子也耐臟，污物不易吸附在上面。

2 輸電線路絕緣子的防污閃措施

2.1 清洗或清掃絕緣子積污

定期或不定期清洗或清掃絕緣子積污是消除輸電線路絕緣子閃絡(luò)的條件，恢復(fù)外絕緣抗污能力，防止設(shè)備外絕緣閃絡(luò)的手段。對于污穢比較嚴(yán)重的地區(qū)半年需對輸電線路絕緣子進(jìn)行清洗或清掃一次。但事實(shí)證明，清洗或清掃輸電線路絕緣子上的污物只是作為消除輸電線路絕緣子污閃的輔助技術(shù)手段之一。在每次清洗或清掃輸電線路絕緣子時(shí)都會(huì)停電一段時(shí)間，這會(huì)造成大量的電量損失，由此需要從其它方面提高輸電線路絕緣子的防污閃水平。

2.2 增大爬電比距

一般絕緣子的爬電距離越長，其耐污閃的能力就越高。經(jīng)過大面積多次污閃后，可以在線路上進(jìn)行調(diào)整爬距措施。在原有的絕緣子串上增加1、2片絕緣子。既是將絕緣子的表面實(shí)際泄露距離增大，對泄漏電流進(jìn)行限制，提閃絡(luò)電壓。在調(diào)整爬距過程中不能有遺漏問題出現(xiàn)。增大爬電距離可以通過增大盤徑或傘棱、增加絕緣子片數(shù)、采用耐污型絕緣子來實(shí)現(xiàn)。在已經(jīng)投運(yùn)設(shè)備的瓷件的表面增加硅橡膠增大爬距，可有效提高電氣設(shè)備的防污閃能力。是防止設(shè)備污閃的有效補(bǔ)救措施。值得注意的是在增大爬距措施后，需對桿塔和帶電導(dǎo)線的間隙進(jìn)行調(diào)整，也需要對下橫擔(dān)和帶電導(dǎo)線的距離進(jìn)行調(diào)整，并對風(fēng)偏進(jìn)行校驗(yàn)。

2.3 合理選用絕緣子

目前，運(yùn)用比較多的懸式瓷絕緣子大概有以下幾種類型；普通型、鐘罩型、草帽型、雙傘形、流線型等。絕緣子的外觀形狀也會(huì)對積污物量造成影響。絕緣子的外形與空氣的流動(dòng)速度對絕緣子周圍的氣流特性有著決定性的作用。在光滑的表面不易形成渦流，因而積污物量少；在粗糙的表面容易使湍流和渦流形成，并且氣流的速度也會(huì)受到影響，在氣流降低的部位污物容易沉積。在我國運(yùn)用比較廣泛的是雙傘形防污絕緣子，表面比較光滑，其裙邊比較傾斜，渦流去比較小，污物難以沉積；而復(fù)合絕緣子是有環(huán)氧玻璃纖維棒制成芯棒和硅橡膠為絕緣體構(gòu)成。復(fù)合絕緣子具有閃絡(luò)電壓比瓷絕緣子高、爬距大、耐污性能好、體積小、質(zhì)量輕、不易破碎等優(yōu)點(diǎn)，近些年廣泛的應(yīng)用在線路建設(shè)中。

2.4 噴涂防污材料

選擇在輸電線路絕緣子上噴涂防污閃材料，也是有效解決絕緣子污閃的主要措施。一般防污閃涂料的憎水性及憎水遷移性都比較良好，且實(shí)施起來比較簡單，對污層濕潤進(jìn)行避免和減少的影響效果上比較明顯，具有較好的防污閃功能，目前也得到了較為廣泛的應(yīng)用。絕緣子電瓷表面為高能面，具有親水性。在潮濕的天氣下，電瓷表面的水分就會(huì)形成導(dǎo)電水膜。當(dāng)表面涂有憎水性涂料時(shí)，水分就會(huì)形成粒粒水珠，而形成不了連續(xù)的導(dǎo)電水膜，使其絕緣子表面的絕緣電阻增大，限制泄漏電流增大，從而有效的防止污閃。 在瓷質(zhì)絕緣子表面涂防污閃涂料后，與其他類合成類絕緣子進(jìn)行比較，其理化特性相同，在憎水遷移性方面進(jìn)行比較，防污材料類絕緣子明顯好與合成類絕緣子。因此防污涂料可以得到大大推廣，以對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行加以保障。

2.5 監(jiān)測絕緣子

低值絕緣子和零值絕緣子是導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)的一個(gè)重要原因。根絕不良絕緣子與完好絕緣子在絕緣子串中電壓分布不同的原理，研究的火花間隙法、靜電電壓表法、音響脈沖法；根據(jù)泄漏電流引起絕緣子表面發(fā)熱的原理，研究的變色涂料法、紅外線測溫法；根據(jù)不良絕緣子存在微小裂紋引起局部放電而產(chǎn)生電磁超聲波和雜音電流的原理，研究的超聲波檢測法。近幾年來，引用紅外熱像儀將絕緣子表面的溫度分布轉(zhuǎn)換成圖像，以直觀形象的熱圖顯示出來，使檢測出不良絕緣子的方法更簡單、方便、快捷。而在線對絕緣子檢測是一項(xiàng)正在蓬勃發(fā)展的新技術(shù)，是電子電力工程不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，在研究水平日益提高的環(huán)境下，該項(xiàng)技術(shù)也將取得長遠(yuǎn)的發(fā)展，并更多的運(yùn)用于實(shí)踐。輸電線路在線檢測系統(tǒng)需要將傳感器與絕緣子相連接，還需在絕緣子頂端安裝主保護(hù)單元，并最終與傳感器相連接。把太陽能電池盒數(shù)據(jù)采集器安裝在線路鐵塔上，采用連接線進(jìn)行連接，傳感器測得到的所需要數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸給相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器，對應(yīng)的采集器再通過天線（GSM電話系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）將所得到的數(shù)據(jù)回傳給控制主機(jī)，再有相關(guān)的診斷軟件對局部的放電強(qiáng)度、泄漏電流值進(jìn)行分析、判斷，然后又分析的結(jié)果得出附鹽值密度，及時(shí)掌握絕緣子的實(shí)際受污染情況，以及時(shí)的進(jìn)行處理。但在線監(jiān)測絕緣子系統(tǒng)的所需要的設(shè)備精密，受環(huán)境等各方面的影響且需要維護(hù)的費(fèi)用大，暫時(shí)還處于試驗(yàn)階段。隨著科技的發(fā)展相信不久的將來在線絕緣子監(jiān)測系統(tǒng)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用在輸電線路上，必會(huì)對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)營提供可靠地保障。

3 結(jié)論

我國出現(xiàn)大面積輸電線路污閃事故多為輸電線路絕緣子水平不高所引起，因此必需加強(qiáng)對輸電線路絕緣子防污閃的研究，明確污閃事故的原因，并采取有效的措施對污閃事故進(jìn)行處理，以保障電力系統(tǒng)的安全。用精密的側(cè)量設(shè)備配合以科學(xué)的手段，對絕緣子進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測和跟蹤，詳細(xì)記錄絕緣子的附鹽密度和擊穿電壓數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)制定防污閃措施，在不斷經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)組織專題技術(shù)討論，完善防污閃措施，從根本上杜絕污閃事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]趙峰，張福增，關(guān)志成，王黎明.復(fù)合支柱絕緣子直流污閃與污雨閃性能的比較[J].清華大學(xué)大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)報(bào)）網(wǎng)絡(luò)預(yù)覽，2009，10：25-26.

[2]李德超，張玉環(huán).架空線路外絕緣子污閃及其防護(hù)[J].絕緣材料，2009，42（1）.