淺析如何巧用簡單方法解決雷雨季節瓷瓶污閃放電問題

茶建才

摘 要 企業在生產和加工產品過程中，往往會產生粉塵、廢氣等排放物，這些排放物如果得不到及時有效的回收，就會降落在附近房屋或用電設備的絕緣瓷瓶或支柱絕緣子上形成污垢絕緣子，每當大霧、毛毛雨、空氣潮濕等惡劣天氣，污垢瓷瓶就會閃絡放電、發生接地、甚至擊穿、爆炸；造成線路輸電困難、瓦解、崩潰等事故，嚴重影響電氣設備和工作人員的運行安全，如何巧用簡單方法來解決雷雨季節瓷瓶污閃放電問題，成為污閃企業電氣工作人員一直思考的難題。

關鍵詞 排放物 污垢絕緣子 閃絡放電

中圖分類號：G718.1 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0017-02

一、概述

電氣設備的污閃是指設備絕緣表面受到污染形成污垢絕緣子，在潮濕條件下其可溶物質逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導電膜，使絕緣子的絕緣水平降低，在工頻和操作電壓沖擊下出現的強烈閃絡放電現象，這類閃絡通常稱為污閃。

污閃放電事故常發生在水泥廠、硅廠、煤廠等粉塵較多的企業，這些企業因生產工藝的特殊性和復雜性，揚塵點較多，很難做到把所有粉塵都收集起來，一定時間后就形成污垢絕緣子，成為雷雨季節瓷瓶污閃放電事故的重災區和高發區，嚴重影響電氣設備和企業的安全運行，電氣管理人員必須找到切實可行的方法來解決瓷瓶污閃放電問題，雷雨季節才能正常供電。形如下圖：

水泥廠污閃放電無法正常供電的絕緣子

二、絕緣子的污閃機理分析

當具有導電性和吸水性的絕緣子污垢層受潮時，絕緣子的表面電阻會降低，沿濕潤污垢層流過的泄漏電流產生熱量，使污垢層受熱；污垢層厚薄不一，各地段泄漏電流不一樣，受熱也不一樣，在電流密度大、污垢層薄的地方，水分蒸發快，形成電阻較大的干燥區，外施電壓幾乎加在干燥區上，再與電阻較小的濕潤區相串聯時，絕緣子表面電壓分布發生畸變，場強達到空氣擊穿值時，就會產生局部火花放電；電弧通道跨接干燥區，由于弧道電阻小，工作電壓便轉移到尚處于濕潤狀態的區域上，高壓區場強使空氣局部擊穿，電弧向前延伸，長度不斷增長，泄漏電流不斷增加，最后電弧跨接兩極，導致絕緣子閃絡。

由于絕緣子表面干燥過程需要一定時間，短時過電壓作用下放電過程來不及發展；在雷電沖擊電壓作用下，絕緣子表面潮濕和污閃實際上不會對閃絡電壓產生影響，和表面干燥時的沖擊閃絡電壓是一致的，但污穢會降低絕緣子串的操作沖擊閃絡電壓，在高電壓和操作電流的沖擊下，往往導致污垢絕緣子發生污閃放電事故。

三、影響絕緣子污閃放電的因素

1.絕緣子結構和形狀。絕緣子表面泄漏路徑會降低沿表面的工作電位梯度，因此絕緣子結構和形狀會影響污閃事故的發生。

2.絕緣子的大小。在其它條件相同的情況下，直徑越小的絕緣子，污閃放電的可能性更高。

3.污閃事故與污垢層導電率有關系，如煤污垢層和水泥污垢層的電導率不同，污垢層電導率大的污閃放電可能性更高。

4.污閃事故與季節和氣象特性有關系。每年的冬季或第一次降雨、大霧、毛毛雨、空氣潮濕等惡劣天氣，是絕緣子污閃放電最強的時節。

5.污閃事故和企業的地理位置有一定的關系，大氣、海拔高度、降雨量、通風環境、濕度、溫度等等。我國的污閃企業為盡可能的減少污染，一般會建設在遠離城市或山谷、凹地中，氣流受山的阻擋不易擴散，在逆溫層的作用下容易形成大霧，而大霧天氣或濕潤天氣會增加粉塵的結構性、吸咐性，是給誘發污閃的又一原因。

四、巧用簡單方法預防和解決污閃事故

1.控制污染源

企業增加收塵設備，控制污染源不僅能節約成本、節能降耗，還能避免形成污垢絕緣子，是治理污閃事故最有效的方法。常用的方法有：

（1）封閉式生產。將開放式生產盡可能改造為全封閉式生產，使粉塵難以擴散。

（2）沉降。對50mm及以下的微粒配置沉降筒、沉降室等收塵設備，來回收排放物。

（3）過濾。對含有氣流的排放物采用布袋、水膜等過濾設備進行捕集收塵。

（4）其他收塵方法。如：高壓電收塵、化學收塵等。

（5）引進現代先進管理制度。如：清潔生產管理，對生產過程中產生的粉塵進行管理，包括生產、包裝、裝卸、運輸等全面管理，使粉塵零排放或少排放。

2.定期清掃絕緣子

在雷雨季節到來之前，清洗絕緣子也是預防污閃事故的有效方法；在清潔過程中，由于大多數粉塵有較強的結構特性，加上閃絡電壓的作用，污垢層會牢固的粘附在絕緣表面，若采取常規清洗方法是很難清除污垢層的，可選用少量鹽酸、草酸等稀釋液，涂在污垢層上，用毛刷輕輕來回刷動，然后用清水沖洗干凈。應特別注意鹽酸不要碰到導電介質上，若不小心碰觸應及時用清水沖洗。清洗好的瓷瓶要用毛巾擦拭干凈，再打上一層地蠟使絕緣子表面不易形成連續水膜，從而減少泄漏電流，使閃絡電壓不致降低，此法簡單易行，推薦定期或經常使用。

3.合理調爬

調爬就是通過增加電氣設備絕緣的爬電距離，來提高絕緣水平的一種方法。簡單說就是想辦法增大或增長設備的絕緣尺寸，以增大爬電比距；常見的解決方法有：

（1）碟式絕緣子。在條件允許的情況下，增加絕緣子串的片數，將10KV的1片絕緣子，增加到2片、3片甚至5片。

（2）支柱式絕緣子。采用同種型號相互疊加。 如下圖：

絕緣子加長前 絕緣子疊加后

隔離開關、避雷器等絕緣子用上述疊加方式，在原有設備的基礎上，同時疊加絕緣子能正常工作，對分合影響不大，是最為簡單、可靠的防污閃方法。

（3）使用短效硅油。使用方法是在每年的春秋兩季對室外污閃不嚴重的電氣設備進行停檢，將以前的硅油擦掉，再重新涂上一層。由于硅油有一定的絕緣度和增水性，因此能起到一定的防污閃作用。近年來又有新的防污閃涂料出現：單組分RTV電力防污閃涂料（又名室溫硫化硅橡膠），就是其中一種，相關資料介紹使用效果很好。

（4）加裝防塵設備。當使用上述方法還不能消除污閃事故時，在電氣設備上方加裝防塵罩、甚至將主設備移至室內或蓋房屋將是最徹底的解決污閃事故方法；缺點是投資較大，整改設備時間過長。

五、小結

污閃對企業來說是很嚴重的，每當雷雨或大霧天氣，污閃就有可能發生，企業的設備得不到正常運轉，安全得不到保障；伴隨著閃絡弧光放電的聲音，流失的不僅僅是大量的電能，還有不安全隱患。據不完全統計，污閃企業在雨霧天氣線損會高達20%～30%，應該引起有關部門的重視；尤其是我們科技工作者，必須堅決將它消除，同時也相信在科學技術飛速發展的今天，解決和預防污閃的方法也將會更多、更巧。

（責任編輯 全 玲）