輸電線路污閃分析及預(yù)防措施

杜 磊

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司，山東 萊蕪 271100）

在輸電線路經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，絕緣子上會(huì)有一定程度的污染，包括灰塵、垃圾等，在粘雪、微雨等潮濕天氣環(huán)境下容易發(fā)生弧光閃絡(luò)現(xiàn)象，稱之為污閃。污閃會(huì)對(duì)輸電線路安全供電造成很大的影響，甚至引發(fā)嚴(yán)重的電力安全事故。這就需要加強(qiáng)對(duì)污閃故障原因分析，采取行之有效的污閃預(yù)防措施，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供質(zhì)量與安全保障。現(xiàn)階段，我國(guó)電力事業(yè)正處于快速發(fā)展的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)輸電線路污閃成因及措施的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 輸電線路污閃產(chǎn)生原因

造成輸電線路污閃的原因既包括雷電、酸雨、酸霧等自然現(xiàn)象，還包括海拔地勢(shì)、大氣污染等客觀的因素，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）輸電線路絕緣子覆雪、覆冰。輸電線路絕緣子覆雪覆冰是造成線路污閃的原因之一，相關(guān)研究表明，絕緣子在受到污染后，不管是覆雪覆冰處于結(jié)冰或融化的狀態(tài)，都會(huì)提升污閃電壓。一般來說，在冰雪天氣下，潮濕的空氣在一定污染程度下會(huì)將污染物凍結(jié)在輸電線路絕緣子上，降低了絕緣子的耐受電壓，這正是污閃發(fā)生的誘因。現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)重冰區(qū)、高海拔容易降雪的地區(qū)，加強(qiáng)了電氣強(qiáng)度影響絕緣子工作的研究。

（2）雷電。在雷電的影響下，輸電線路中會(huì)產(chǎn)生過電壓，受到污染的絕緣子就容易出現(xiàn)污閃現(xiàn)象。同樣的，由于在輸電線路運(yùn)行過程中，操作導(dǎo)致的過電壓也容易導(dǎo)致污閃現(xiàn)象發(fā)生。需要加強(qiáng)對(duì)輸電線路進(jìn)行有效的防雷，做好防操作過電壓的相關(guān)措施。

（3）高海拔因素。在一些高海拔地區(qū)，大氣壓的壓強(qiáng)會(huì)逐漸降低，在大氣壓的影響下輸電線路容易發(fā)生放電現(xiàn)象。另外，在高海拔地區(qū)發(fā)生放電容易造成電弧重燃，也正是由于大氣壓強(qiáng)低，所以重燃難以熄滅，對(duì)電力供電會(huì)造成很大的影響。

（4）酸雨酸霧因素。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，工業(yè)廢氣等對(duì)大氣環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響，一些地區(qū)容易發(fā)生酸霧、酸雨等現(xiàn)象。受到污染的絕緣子，在酸霧、酸雨的影響下，PH值就會(huì)下降。我們知道，電導(dǎo)率與導(dǎo)電介質(zhì)PH值有很大關(guān)聯(lián)，PH值越低，導(dǎo)電率就會(huì)越高，這就導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)電壓下降，污閃現(xiàn)象發(fā)生率就會(huì)提高。

（5）鳥類的糞便。鳥類喜歡在線路、線桿、絕緣子等處停留，或者是在空中飛行過程中，鳥類排出的糞便正好落在輸電線路導(dǎo)線或絕緣子上，盡管鳥類糞便沒有很強(qiáng)的鹽密度，但會(huì)縮短絕緣子爬距，甚至?xí)斐啥搪罚@就使處于正常運(yùn)行狀態(tài)下的絕緣子容易發(fā)生污閃現(xiàn)象。

（6）大氣污染因素。在我國(guó)城市化建設(shè)過程中，特別是城鄉(xiāng)工業(yè)發(fā)展，給大氣環(huán)境造成極大的影響。水泥廠、火電廠、化工工業(yè)、煤礦等企業(yè)，在生產(chǎn)過程中會(huì)排出大量的工業(yè)廢氣、廢液、廢渣，在大氣活動(dòng)中進(jìn)行污染擴(kuò)散。輸電線路絕緣子一般都是在野外設(shè)置，長(zhǎng)期在大氣污染環(huán)境下，絕緣子表面會(huì)沾有污染物，在潮濕氣候作用下，會(huì)降低絕緣子的電阻，提高絕緣子泄露電流，使得污閃發(fā)生幾率提高。

2 輸電線路污閃故障的危害

上文中分析了污閃的原因，污閃現(xiàn)象發(fā)生可能會(huì)導(dǎo)致供電中斷，甚至?xí)l(fā)大面積停電，給社會(huì)造成巨大的損失，同時(shí)也可能引發(fā)嚴(yán)重的電力安全事故。在1976年，上海閘北地區(qū)由于污閃導(dǎo)致發(fā)電減少1 203萬kW·h，使得上海大面積停電；又如2006年，我國(guó)京津、山東、河北等地區(qū)持續(xù)了30幾個(gè)小時(shí)的大霧，導(dǎo)致這些地區(qū)的污閃故障頻頻發(fā)生，給當(dāng)?shù)貐^(qū)經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失，同時(shí)還引發(fā)了多起電力安全事故。再如，1990年河南省220 kV輸電線路污閃故障，導(dǎo)致5座變電站運(yùn)行中止，安陽電廠、三門峽停電多次，多個(gè)煤礦、鋁廠等企業(yè)停產(chǎn)，直接損失的電量高達(dá)13 526 MWh，折合人民幣大約為37.1億元。

污閃故障給工業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)造成的損失是無法估量的，對(duì)冶金、化工、礦山企業(yè)來說，污閃不僅會(huì)導(dǎo)致企業(yè)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備報(bào)廢，影響生產(chǎn)的質(zhì)量，嚴(yán)重情況還會(huì)導(dǎo)致人員傷亡，對(duì)社會(huì)交通、政治等方面都造成一定的影響。

因此，加強(qiáng)對(duì)污閃問題的研究，采取有效的防治污閃措施，是現(xiàn)階段電力企業(yè)應(yīng)該重視并提高的問題。

3 輸電線路污閃的防治措施

通過對(duì)輸電線路污閃成因以及危害的分析，必須加強(qiáng)對(duì)污閃的防治，減少污閃造成的損失，為人們提供一個(gè)安全可靠的用電環(huán)境。同時(shí)，關(guān)于污閃防治工作不是一朝一夕能夠解決的，在現(xiàn)階段我國(guó)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的背景下，絕緣子表面發(fā)生污染是不可避免的，因此在污閃防治工作中，還需要從環(huán)境治理等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。現(xiàn)階段關(guān)于輸電線路污閃防治的措施主要包括設(shè)備爬距調(diào)整、設(shè)備清掃、加強(qiáng)巡視檢測(cè)、更換老化絕緣子等，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）加強(qiáng)對(duì)絕緣子定期的測(cè)試，并及時(shí)更換不良絕緣子。絕緣子是輸電線路中重要的組成部分，對(duì)輸電線路正常運(yùn)行具有重要的影響，如果絕緣子存在不良現(xiàn)象，就會(huì)降低輸電線路的絕緣水平，加上絕緣子污染情況，最終導(dǎo)致污閃故障發(fā)生。這就需要對(duì)輸電線路絕緣子進(jìn)行定期測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)存在不良絕緣子需及時(shí)更換，保證輸電線路絕緣水平正常。通常來說，電力企業(yè)每?jī)赡瓯仨氝M(jìn)行一次全面的絕緣子測(cè)試工作，保證電路絕緣水平，有效地防止污閃故障。

（2）提高輸電線路絕緣水平。具體措施包括：第一，在輸電線路中裝設(shè)大盤徑絕緣子。這種大盤徑絕緣子由于形狀像一頂草帽，所以又將其稱之為草帽型絕緣子，能夠有效地保證絕緣子不出現(xiàn)覆雪覆冰現(xiàn)象，避免冰雪消融過程中對(duì)絕緣子造成影響，同時(shí)在很大程度上也避免了鳥類活動(dòng)對(duì)絕緣子的影響。另外，加裝草帽型絕緣子后，絕緣子電壓為馬鞍形分布，最上面的電壓最高，能夠增加絕緣子爬距，對(duì)于有效防治污閃具有重要的作用。第二，使用合成絕緣子。經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，合成絕緣子能夠提高絕緣子抵抗冰閃、霧閃的能力。在一些重冰區(qū)或高海拔地區(qū)，建議使用合成絕緣子。但是在更換合成絕緣子前，需要對(duì)絕緣子的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，并采用無線檢測(cè)技術(shù)，隨時(shí)掌握絕緣子運(yùn)行狀態(tài)，避免設(shè)備老化造成大面積停電事故；第三，使用防污型絕緣子。在污染嚴(yán)重的地區(qū)，如果使用鐘罩型絕緣子，在受到污染的情況下，加上潮濕空氣影響，會(huì)形成一個(gè)放電通道，造成電力事故。防污絕緣子主要為雙傘結(jié)構(gòu)，能夠保證風(fēng)力場(chǎng)均勻，避免污染堆積。

（3）加強(qiáng)對(duì)輸電設(shè)備的清掃。對(duì)輸電設(shè)備的清掃一般為一年一次，另外對(duì)于污染嚴(yán)重的區(qū)域還需要增加設(shè)備清掃的次數(shù)，并對(duì)設(shè)備污染原因進(jìn)行分析，盡可能控制污染源。清掃具有多種方式，包括不通電水沖洗、不停電清掃以及停電清掃等。

（4）在輸電線路絕緣子上加涂防污涂料。對(duì)于一些污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，絕緣子爬距不能滿足實(shí)際要求，可以在絕緣子瓷器表面涂上防污涂料，也可以加裝特殊材質(zhì)的增加爬距圍裙，提高線路防污閃的能力。

（5）適當(dāng)降低電網(wǎng)電壓。經(jīng)過大量實(shí)踐證明，自然污染或人工污染導(dǎo)致絕緣子污染，絕緣子放電電壓會(huì)隨著污染程度增加而下降。關(guān)于絕緣子交流污閃電壓與串長(zhǎng)的關(guān)系，一般認(rèn)為是線性的。因此，在特定氣象條件下如多霧、大雪等季節(jié)，在確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，通過調(diào)整有載調(diào)壓裝置以及提高發(fā)電廠功率因數(shù)等手段，適當(dāng)降低電網(wǎng)電壓水平也是一種較好的防污方式，實(shí)際上等于在輸電線路中增加了絕緣子片數(shù)。

4 總 結(jié)

通過上述分析可知，輸電線路是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量具有重要的影響。在現(xiàn)階段我國(guó)環(huán)境問題日益嚴(yán)重，大氣污染現(xiàn)象已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，輸電線路絕緣子的污染問題，在潮濕環(huán)境下容易導(dǎo)致污閃，會(huì)導(dǎo)致大面積停電，對(duì)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。這就需要加強(qiáng)對(duì)污閃原因的分析，定期對(duì)輸電線路絕緣子進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)更換不良絕緣子，提高輸電線路絕緣水平，另外還需要加強(qiáng)對(duì)輸電設(shè)備、絕緣子的清掃，在絕緣子上加涂防污涂料等，有效地提升絕緣子防污能力，避免污閃現(xiàn)象的發(fā)生，為輸電線路正常運(yùn)行提供保障。

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