開放式傘形結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸對爬電距離、形狀因數(shù)和等效直徑的影響

(新疆新能天寧電工絕緣材料有限公司，烏魯木齊 830026)

0 引言

“十二五”期間我國特高壓電網(wǎng)建設(shè)取得了巨大的發(fā)展，特高壓電網(wǎng)在構(gòu)建國家級電網(wǎng)及跨地區(qū)、跨國乃至跨洲能源通道中的作用將更加重要，發(fā)展前景廣闊[1]。作為輸配電線路最重要的外絕緣器件，絕緣子的性能直接影響電網(wǎng)運行的安全和穩(wěn)定[2]，絕緣子的污閃跳閘導(dǎo)致的大面積停電事故仍將是電力系統(tǒng)安全運行的主要威脅之一[3]。

國內(nèi)外學者在Obenaus污閃模型的基礎(chǔ)上，對外絕緣污閃特性進行了大量的研究。外絕緣污閃模型可用下式表示[2]

U=AxI-n+R(L-x)I

(1)

式中：x為電弧長度；R為剩余電阻值；A，n分別為電弧特性常數(shù)；L為絕緣子的爬電距離；U為加在絕緣子兩端的電壓；I為流過絕緣子表面的泄漏電流。

含有均勻分布的導(dǎo)電層的表面，其總的電阻率(或電導(dǎo)率)取決于表面電阻率(或電導(dǎo)率)和形狀因數(shù)[4]。絕緣子的表面電阻值或剩余電阻值，等于表面電阻率乘以相應(yīng)的形狀因數(shù)，可用式(2)表示[5-7]：

R=ρs

(2)

式中，ρs為單位面積的表面電阻率，單位Ω·m。

大量研究表明，絕緣子的污閃電壓與有效爬電距離[8-12]正相關(guān)。在表面電阻率一定的情況下，絕緣子污閃電壓與形狀因數(shù)正相關(guān)。一般而言，絕緣子的爬電距離和形狀因數(shù)越大，等效直徑越小，污閃電壓越高。瓷或玻璃絕緣子由于受制造工藝及機械性能的限制，不可能顯著減小等效直徑，其一般都大于100 mm，而此時污閃電壓隨等效直徑的變化已減緩。復(fù)合絕緣子的等效直徑一般較小，污閃電壓隨之變化較為明顯。……