絕緣子污閃現象及其防治措施

賀利兵

摘 要：我國高速發展的經濟建設使各地區的工業水平不斷提高，工業發展使當地環境污染愈加嚴重，電網的絕緣子污閃將會使絕緣子絕緣性能迅速下降，使電力系統跳閘故障頻發。絕緣子污閃現象的發生將會給一些類似于電氣化鐵路的用電需求迫切企業造成嚴重的影響，因此，只有充分的分析導致污閃形成的環境，對具體的絕緣子污閃進行分析，繼而提出相應的解決措施。

關鍵詞：絕緣子 污閃 防治措施 清潔技術 涂料

中圖分類號：TM216 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）12-0-02

輸電線路絕緣子在大氣過電壓、內部過電壓以及長期運行電壓下運行。在絕緣子長久工作當中，由于環境、氣候等因素的影響，絕緣子表面會聚集一定的污穢顆粒，大量的污穢顆粒聚集會導致絕緣子的電氣強度降低，從而而發生閃絡現象，這就稱之為絕緣子污閃現象。由于污穢引起的絕緣子閃絡現象可能導致大面積的停電事故發生，其在電網總事故當中占有重要的比例，是電力企業穩定供電以及保障各方面用電需求的主要待解決問題。而污閃事故的發生造成的經濟損失遠遠大于雷害事故，只有做好絕緣子污閃的防治處理工作，才能夠最大限度的發揮電力企業輸配電的優勢，保障我國生產生活的穩定供電。

一、絕緣子污閃的形成

造成絕緣子污閃發生的主要因素在于絕緣子表面的污穢集聚、污穢受潮濕潤以及電壓作用。形成絕緣子污閃的原因主要有兩方面：

1.自然環境的影響

自然環境的影響在于海洋、沼澤、土壤等環境當中水分和污物的影響，農田塵土、空氣塵霧、鳥類排泄物、鹽堿物質以及空氣當中特殊氣候形成的浮冰都會導致絕緣子污閃現象發生。在氣候變化方面，干燥或者大雨天氣都不會導致絕緣子污閃現象的發生，而霧天由于空氣深度增強，污物無法被水分沖刷，導致絕緣子表面污物受潮，在絕緣子表面形成電解質覆蓋膜，導致絕緣子的絕緣性嚴重下降，其表面泄露電流量增加，隨著泄露電流的增加，絕緣子污閃現象發生幾率也大大增加。

2.工業生產的影響

工業生產的影響主要在于各項工業生產產業需要消耗煤、鐵等金屬礦物，其礦物的燃燒造大量粉塵聚集在空氣當中，在相關電網當中負荷到配電線路當中，進而造成絕緣子上污物聚集，進而導致絕緣子污閃現象發生。工業生產導致絕緣子污閃現象發生主要是一些污染較大的企業，例如火電廠、化肥廠、玻璃廠、造紙廠、水泥廠等企業，其企業排出的煙塵和廢氣普遍較大，加劇環境污染的同時也給絕緣子污閃現象發生造成一定隱患。工廠排出的廢氣當中酸、堿、鹽成分較高，其附著到絕緣子表面后一旦受潮，則絕緣性能降低，進而導致嚴重的污閃現象發生[1]。

二、造成絕緣子污穢聚集的重要因素

1.氣候環境的影響

氣候環境對絕緣子污穢聚集的影響主要是惡劣天氣導致污穢物水分增加，污穢層濕潤導致絕緣子污閃現象頻發。大霧天氣容易導致大量絕緣子污閃現象的發生，霧天空氣當中含水量的多少和絕緣子污閃現象發生的幾率有著直接關系，其霧天的持續時間越長，絕緣子污穢的濕潤程度也就越強，進而使得污層當中的電解質被溶解，霧天不同于雨天，其無法沖刷絕緣子的污穢層，導致絕緣子表面形成一層導電膜，其導電型增強，致使輸配電當中的相關設備易發生嚴重的絕緣子污閃事故。而雨天雨水可以沖刷絕緣子污穢層，使絕緣子本身的絕緣性有一定上升，污閃現象得到一定控制。下表1以我國某省的電業局對不同的氣候環境對絕緣子頻閃跳閘現象做出分析。

2.絕緣子本身型式對污穢集聚的影響

不同的絕緣子型式對污穢集聚的影響也并不相同。對于普通型的絕緣子，其表面容易附著污物，污物集聚嚴重，且這種普通的絕緣子本身耐污水平較低，導致絕緣子污閃現象頻發。對于雙層傘防污型的絕緣子，其邊緣呈現出開放形，且這種絕緣子表面較光滑，不易附著污物，其耐污水平較高，對污物的積聚量較少，相應的防污效果較好，絕緣子污閃現象發生幾率較小。

表1

氣象變化 跳閘次數百分率（%）

霧天 55

霜露 15

小雨 8

雨夾雪 7

大雨 1.5

陰天 3.3

3.季節變化對絕緣子污閃現象的影響

季節變化往往表現在每年的九月份之后，雨季到來之前的絕緣子積污現象最為嚴重，隨著雨季的到來，雨天可以實現對絕緣子表面污物的沖刷清洗，降低絕緣子污閃現象的發生。雨季結束后進入秋季，干燥的天氣導致空氣當中粉塵增多，絕緣子污閃線現象發生開始呈現上升趨勢[2]。

三、造成絕緣子污閃現象發生的主要原因

1.絕緣子表面積污嚴重

絕緣子表面積污嚴重是造成絕緣子污閃現象發生的主要因素。自然環境當中風力作用以及電場力的作用使得空氣當中的粉塵顆粒狀污物極容易附著到絕緣子表面，并不斷的在絕緣子表面沉積。對絕緣子本身而言，其材質和外形也對積污現象有著明顯的影響，其中普通的絕緣子外形和材質沒有對污物的積聚進行特殊處理，導致污物容易在絕緣子表面長期積聚，導致雨天對絕緣子表面污物的沖刷清洗受到一定影響，其自清洗力度較差。

2.受空氣中水分濕潤影響

受潮是導致絕緣子污閃發生的主要原因之一，絕緣子表面的污物在干燥的情況下不會導電的，但是其受潮之后導電性能大大增加，將造成絕緣子污閃現象頻發。大量的降雨在增加污物的導電性的同時強降雨會沖刷絕緣子表面的污物，進而控制絕緣子污閃現象的發生，但是一些毛毛雨或者霧天空氣中濕度較大，其濕潤絕緣子表面的污物后無法及時清洗污物，進而導致污閃的發生。

3.局部放電產生

在絕緣子表面的電流密度較大的部位形成干燥帶后，絕緣子表面的電壓也受到不同程度的影響，其電壓的分布呈現出不均勻的特點，其干燥部位程度更多的電壓，在電場強度達到時，就會出現輝光放電的現象，進而產生局部電弧，隨著局部電弧的不斷發生，就會出現貫穿兩極的現象，進而發生閃絡。

四、絕緣子污閃的相關防治措施

絕緣子污閃的防治工作理念主要在于加大絕緣子的爬電距離和選用更好的材質，在防污型設備上投入大量精力，通過機械和人工結合的清掃工作實現對絕緣子表面污物的合理控制。在絕緣子自身的防污操作上，主要防治理念是在戶外的絕緣子設備上涂上憎水性的涂料，減少水分在絕緣子表面的聚集，提高相關電力設備的抗污閃性能。

1.增加絕緣子數量和質量

對于增加絕緣子數量和質量的問題，其主要在于利用大量的絕緣子數量以增加絕緣子表面泄露距離和最大工作線電壓的比值，以防污型絕緣子替換傳統的絕緣子，提供絕緣子本身的質量。表2對各級污穢區泄漏的比距進行標注：

表2

污穢水平 清潔區 輕污穢區 重污穢區 嚴重污穢區

泄漏比距（cm/KV） 1.15---1.44 1.72---2.01 2.30---2.88 >3.45

2.對絕緣子本身進行調整

2.1對絕緣子本身進行調整首先要保證絕緣子本身的機械強度不受影響，在絕緣子的支柱上盡量減小支柱的直徑，增加瓷裙的截面，通過控制絕緣子支柱的直徑，加大瓷裙界面實現爬電距離的增加。

2.2絕緣子本身尺寸定型后，要設計出更加合理的均壓環，用科學的安裝方式安裝均壓環，使支柱絕緣子電場分布更加均勻，進而提高絕緣子本身的起暈電壓。

3.對絕緣子相關設備及時清潔管理

3.1人工清掃

人工清掃只能在相關設備線路斷電后開展。人工清掃主要是電力企業的相關維護人員爬到支柱的絕緣子附近，對每一個瓷裙進行人工方式的清掃，主要針對瓷裙上的殘留的惡劣污物進行清掃。清掃的過程當中，要求工作人員要有強烈的安全意識和責任意識。

（1）安全意識。電力企業的相關維護人員爬到支柱上的絕緣子處，本身屬于高空作業，要有足夠的安全意識，在清掃工作當中佩戴一定的安全保護措施，同時作業工程當中要謹慎，發現異常情況及時終止工作到安全位置后聯系相關電力部門詢問情況，在作業過程當中務必保證自身的人身安全[3]。

（2）責任意識。對絕緣子瓷裙的清理工作是控制絕緣子污閃現象發生的重要措施，因此維護人員在作業的過程當中要保證對每一個瓷裙清理的徹底性。在清理工作當中對于瓷裙上頑固的污物要細心處理，確保對絕緣子瓷裙的清理質量，避免由于維護人員的疏忽瓷裙的清理質量不到位，不僅對絕緣子污閃現象的控制效果較小，甚至還需要對絕緣子進行二次清理。

3.2帶電的沖洗作業

帶電的沖洗作業主要指的是利用專用的沖洗設備在線路或設備帶電情況下對絕緣子進行沖洗，帶電的沖洗作業能夠實現對絕緣子表面長期穩定的控制，其能夠及時清理絕緣子表面的污物，達到控制污閃的目的。帶電的沖洗作業包含了四部分的內容。

（1）帶電高壓水沖洗技術。帶電高壓水沖洗技術正如字面意思所示，主要是通過高壓水槍對絕緣子表面污物進行沖洗，達到清潔絕緣子的目的。這種操作方式本身安全性能較差，容易發生觸電短路的現象，且這種高壓水沖洗的方式由于絕緣子本身建設位置和沖洗人員沖洗位置的特殊性使得一些隱蔽區域的污物不能得到很好的清理，絕緣子本身的污物度超過一定限度后，這種清理方法的效果也并不明顯。對于500KV以下的絕緣子相關設備，這種高壓水清洗的方式能夠使用其防污治理的工作。

（2）機械設備帶電清洗技術

機械設備帶電清洗技術主要指的是利用先進的自動化技術，運用機械手臂或者智能機器人帶電操作。這種機械設備帶電清洗技術以機械代替人工的方式減少了維護工作人員在實際的污物清理工作面臨的安全隱患，同時能夠滿足一些迫切需要對絕緣子進行污物清理的工作開展需求。這種利用機械設備完成絕緣子的污物清理工作不需要其他特殊的形式介質，且這種技術沒有二次污染的問題，是一項先進的現代技術。但是這種先進的機械設備帶電清洗技術本身機械設備的占地面積較大，機械設備較笨重，在一些較為密集的變電站當中使用不便，可以使用帶電清掃設備在電廠的500KV變電站的支柱絕緣子污閃治理當中充分運用這種機械設備帶電清洗技術對其絕緣子進行高效清洗，保障輸配電工作的穩定開展。

1. 干劑清洗技術

對于干劑清洗技術，利用干劑清洗可以很好的保證絕緣子表面的污物得到清洗，這種清洗技術對污物的清洗較徹底。但是這種干劑清洗技術在風力較大的環境下干劑不能很好的附著于污物上，在大風環境下作業干劑易流失到空中，因此在使用干劑清洗方式時要避免大風天氣下作業。

2. 對絕緣子的清掃工作

對絕緣子的清掃工作也是防止絕緣子污閃現象發生的一種重要措施。其相比于其他措施這種對絕緣子的清掃工作不需要大量的資金投入且能夠有效的控制絕緣子污閃的發生。但是這種清掃絕緣子的方式受電力企業生產和氣候變化的限制較大，其中各個地區如果不能夠對清掃的時間和周期進行分析，其實際的清掃周期和時間缺乏科學性將會大大下降清掃絕緣子對于控制絕緣子污閃現象發生的質量[4]。對絕緣子的清掃工作雖然較為經濟實惠，但是隨著我國電力企業的不斷擴大發展，相應的絕緣子清掃任務量較大，單獨使用這一種方法進行絕緣子污閃現象的控制是不現實的，需要聯合其他方式一同開展清理清掃工作。

4.使用涂料提高絕緣子質量

使用恰當的涂料可以提高絕緣子的實際質量。

4.1 RTV材料

以RTV涂料為例，其在變電站上的運用主要在輸電線路上防治輸電線路受到過多的污物污染集聚。這種RTV材料價格低廉、產品質量有保障，其自身強烈的憎水性使得RTV運用到絕緣子上能夠使落到絕緣子上方的水凝結成水珠而不是形成水膜附著在絕緣子表面，這種分散性的水珠使得電力設備的抗污閃能力得到顯著提高。RTV適用于-50-100℃的環境溫度，因此對于許多電力企業當中的絕緣子，對于不同電壓等級、污物條件RTV都可以發揮自身的作用。這種RTV其實際運行時間較長，其維護工作較簡單，長時間的使用當中不需要對其進行防污閃的專業化管理。在220KV的電路當中，通過涂抹RTV材料可以有效的控制電路當中的絕緣子污閃現象的發生。

4.2 PRTV防污涂料

PRTV材料是對RTV材料的改善和完善。其中PRTV的憎水性要強于RTV，且PRTV的憎油性以及不粘性是RTV所沒有的。這種PRTV材料能夠大幅度的提高電力企業當中輸配電設備的外部絕緣子污閃電壓，提高污閃電壓進而保證電力設備的穩定運行。PRTV是一種長效性的防污閃材料，其涂在絕緣子上對于會空氣當中的一些雜物附著到絕緣子上有一定控制，可以減少油性物質在絕緣子上的附著，且其可以將污閃電壓提高到200%，促進電力企業當中各項工作的穩定開展，保障電氣企業正常供電。

4.3納米T1O2清潔技術

納米T1O2清潔技術是現代科學技術支持下的一種先進的絕緣子清潔技術，其本身具有光催化的作用，在陽光下可以發生反應釋放出負氧離子分解有機物，使絕緣子表面的灰塵失去其自身的粘合力，進而容易受外界因素影響及時去除。這種納米T1O2清潔技術在不被陽光照射下表現出理想的憎水性，在涂層的表面控制水膜的生成，是泄露電流處在安全的可控范圍內，進而實現對閃絡現象的控制。

綜上所述，對于絕緣子的污閃現象，其污閃的發生是在電力企業輸配電相關工作電壓下發生的，污閃現象的發生會造成大面積、長時間的停電，給我國相關生產生活發展造成嚴重的阻礙。因此，要在實際工作的基礎上積極研究針對絕緣子污閃現象的防治措施，將理論和實際工作相結合，在各項防治措施的支持下采用多種措施共同投入工作、合理配合的形式實現對絕緣子的污閃現象的控制，進而保證電力企業的供電穩定，為我國各項生產生活提供穩定的電力供應支持。

參考文獻

[1]周磊. 輸電線路絕緣子污閃形成原因及預防措施[J]. 技術與市場， 2017， 24（10）：90-91

[2]劉一凡， 高振國. 淺談絕緣子污閃原因及預防措施[J]. 科學技術創新， 2016（27）：90-90

[3]王雙喜. 輸電線路絕緣子污閃原因分析及預防措施[J]. 現代制造， 2017（18）：68-69

[4]楊潤科. 線路絕緣子污閃事故原因及預防措施[J]. 維綸通訊， 2016（3）：39-41