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架空輸電線路絕緣子的防污閃措施

污閃對電網安全運行的威脅越來越嚴重,因污閃而導致輸電線路故障及危害僅次于雷害事故。輸電線路絕緣子的正確選擇和使用,可保證絕緣子的安全穩定運行,從而減少停電和線路的運行維護。為此,通過對輸電線路絕緣子污閃放電機理分析,根據影響線路絕緣子污閃的因素,提出了防止線路發生污穢閃絡措施,減少運行線路污穢閃絡事故。

一、污閃及機理

絕緣子在長期運行中,大氣中的塵埃微粒沉積到其表面形成污穢層,在干燥氣候時,污穢層電阻很大,絕緣性能不會降低,但在霧、露、小雨、雪等氣象條件下,污穢層中的電解質濕潤后,使表面電導率增加,絕緣性能下降,而其中的灰分等保持水分,促進污穢層進一步受潮,從而溶解更多的電解質,造成絕緣子濕潤表面的閃絡放電,簡稱污閃。絕緣子污閃放電的顯著特點是閃絡電壓低,可能低到10kV及以下。標準絕緣子在干燥清潔狀態下每片的閃絡電壓平均為75kV,在潮濕狀態下也有45kV,污穢絕緣子的沿面放電過程與清潔表面完全不同,不再是一種單純的空氣間隙的擊穿現象,而是一種與電、熱、化學因素有關的污穢表面氣體電離、表面層發熱和烘干,以及局部電弧發生、發展的熱動力平衡過程。宏觀上可將污閃放電過程分為四個階段,即絕緣子表面的積污、污穢層的濕潤、形成干帶、局部放電的產生和發展并導致沿面閃絡。因此污閃的三要素是,絕緣子表面積污、污穢層濕潤和電壓作用。

 

二、原因分析:

(一)塵土污穢

由于風吹或運輸車輛、農業機械等使空氣中的塵土飛揚,逐漸落到絕緣子表面而形成污穢。塵土中并不含大量的導電物質,所以對線路的威脅并不顯著,如農田使用大量化肥,增加了塵土中的導電物質,就容易引起絕緣子串污閃故障。

(二)鹽堿污穢

處于鹽堿地區的線路,由風吹起含鹽粒的塵土,積淀在絕緣子上面而形成鹽堿污穢。鹽堿污穢對線路的危害較嚴重,特別是沙土或半沙土的鹽堿地區,常因遇到塵土風暴,從而形成嚴重的鹽堿污穢。

(三)海水污穢

線路靠近海岸附近,海浪沖擊海岸引起海水飛濺或海水微粒,受風吹的作用,把他們吹向遠離海岸的地方,一旦落在絕緣子的上面,在干燥的氣象條件,水分蒸發,微小顆粒的海鹽則沉積在絕緣子上面形成海水污穢。

(四)工業污穢

如火力發電廠、化肥廠、水泥廠、焦化廠、玻璃廠、冶金廠等工礦企業排出的煙塵和廢氣,飄散在空中,當落在絕緣子串上面時就形成工業污穢。這些污穢物質可能是液體、氣體或固體。

(五)鳥糞污穢

在多鳥的地區,多發生在季節鳥成群集中的地區,鳥群停留在橫擔上,鳥糞則落在絕緣子串上形成鳥糞污穢。

 

三、污閃故障防止措施

(一)、確定線路的污穢期和污穢等級

要正確了解線路通過地區的大氣污穢程度和污穢性質,正確劃分各地區的污穢區,以便為防污閃工作提供可靠依據;

(二)定期清掃絕緣子

在污穢季節來臨之前,逐基登桿清掃絕緣子。清掃方法,可用干布、濕布、蘸汽油的布(或浸肥皂水的布)將絕緣子擦干凈;也可帶電沖洗絕緣子。對污穢嚴重,不易在現場清掃的絕緣子,可以更換新的絕緣子,將舊的絕緣子帶回在工廠進行清洗。

(三)更換不良和零值絕緣子

對絕緣子串定期進行零值和不良絕緣子的測量,及時更換不良和零值絕緣子,使線路永遠保持能耐污閃的絕緣水平。

(四)增加絕緣子的單位泄露比距

絕緣子表面泄露電流越大,污閃越嚴重,而泄露電流的大小與絕緣子串的單位泄露比距成反比。因此,可以增加絕緣子片數或改為耐污染絕緣子來增加絕緣子的單位泄露比距。

(五)采用憎水性材料

憎水性材料是一種具有粘附性和拒水性油料。將它涂在絕緣子的表面,當污穢物落在其上后,便被涂料包圍形成一個個獨立的細小微粒。因為這些污穢物的微粒外面包裹了一層拒水性涂料,故使里面的污穢物質不易吸潮,即使吸潮后也是一個個孤立的微粒,而不能形成片狀水膜的導電通路,從而可以避免污閃發生。

(六)采用合成絕緣子

合成絕緣子是由環氧玻璃纖維棒制成芯棒和以硅橡膠為基本絕緣體構成。環氧玻璃纖維棒抗張強度相當高,硅橡膠絕緣傘裙具有良好的耐污閃性能,所以采用合成絕緣子是線路防污閃的有效措施。

(七)采用防污涂料

對污穢嚴重地區的絕緣子,必要時可采取定期在表面涂有機硅油等防污涂料,以增強其抗污能力。有條件時,也可采用半導體釉絕緣子;

(八)使用防污絕緣子

防污絕緣子主要是通過改變絕緣子的表面結構,并增加絕緣爬距來達到防污目的。防污絕緣子有在線路和母線上使用的防污吊瓶,在主變和開關上使用的防污套管,在刀閘上使用的防污絕緣支柱等等,將刀閘防污絕緣支柱和爬距增長器配合使用的效果更好。防污絕緣子的主要優點就是使用方便,更換后不會增加工作量和維護量,

(九)裝設風力清掃環

對于輸電線路的絕緣子,人工清掃、機械清掃費時費力,帶電水沖洗成本高。有些地方受地理條件限制不能進行機械清掃或帶水沖洗,為解決這一難題,我國的某些地區常使用風力清掃環自動清掃絕緣子表面污垢。風力清掃環采用輕質的絕緣材料制成,其結構是一個絕緣環上穿著若干個、按同一方向排列的風力推動碗,組成風力清掃環。使用時,將風力清掃環套在絕緣子上,當有風吹動時,風力清掃環就會轉動,風力推動碗的邊沿就會不斷地刮去絕緣子表面的污垢,從而保證絕緣子表面永遠清潔,防止污閃事故發生。


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