戶外絕緣子,特別是在工業(yè)區(qū)、海邊或鹽堿地區(qū)運(yùn)行的絕緣子,常受到工業(yè)污染或自然界鹽堿、灰塵、鳥糞等污染。在干燥情況下,這些附著在絕緣子的污染物電阻一般都很大,對(duì)運(yùn)行暫時(shí)沒有造成什么危險(xiǎn)。但當(dāng)空氣濕度較大時(shí),絕緣子表面的污染物被濕潤,其表面導(dǎo)電率劇增,使絕緣在工頻和操作沖擊電壓下的閃絡(luò)電壓顯著降低,甚至可以使絕緣子在工頻電壓下就發(fā)生閃絡(luò)。這類閃絡(luò)通常被稱為污閃。我市位于海邊,其中一個(gè)變電站離海邊不足5公里,在毛毛雨、大霧等不利的天氣條件下,常常可以聽到絕緣子表面閃絡(luò)時(shí)發(fā)出“吱吱”聲,在晚上巡查時(shí),可以看到明顯的閃光。絕緣子表面產(chǎn)生污閃常常使我市分布于海邊的10kV線路發(fā)生故障,嚴(yán)重影響我市電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。下面談?wù)勎坶W形成的機(jī)理和防止絕緣子污閃的措施。
一、絕緣子表面污閃的形成
在潮濕污穢的絕緣子表面,在電壓作用下,流經(jīng)絕緣子表面污穢層的泄漏電流使污層加熱。由于污染物在絕緣子表面是分布不均勻的,也由于絕緣子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造成了各部分電流密度不一樣,污層的加熱也是不平衡的。在電流密度最大且污層較薄的部分,水分迅速蒸發(fā)、變干,電阻也就增大,沿面電壓的分布亦隨之改變,大部分電壓降落在這些部分。結(jié)果這些部分就可能出現(xiàn)火花放電通道,形成局部電弧。由于火花放電通道的電阻低于原來干燥部分的表面電阻,使泄漏電流增大,從而使污層進(jìn)一步干燥。與此同時(shí),局部電弧根部附近的表面也迅速受熱變干,使電弧變長??傊?,全部表面的干燥將使電阻增大泄漏電流減小,而局部電弧的伸長則使泄漏電流增大。如果總的結(jié)果是泄漏電流減小,則局部電弧將熄滅;如果總的結(jié)果是泄漏電流增大,則局部電弧將繼續(xù)伸長,發(fā)展到沿整個(gè)絕緣子表面的閃絡(luò),以致引發(fā)線路發(fā)生故障。
二、絕緣子表面污閃的因素和防止發(fā)生污閃的措施
局部電弧的產(chǎn)生及其參數(shù)與污層分布等因素有關(guān),且具有一定的隨機(jī)性,所以污閃也是一種隨機(jī)事件。電壓增高則污閃的概率增大,因這時(shí)泄漏電流增大,造成由局部電弧發(fā)展為閃絡(luò)。而如果增大絕緣子沿面泄漏距離或爬電距離,則可使泄漏電流減少,從而降低閃絡(luò)的概率。絕緣子表面的干燥過程需要一定的時(shí)間,在短時(shí)過電壓作用下上述產(chǎn)生污閃的過程來不及發(fā)展,因此閃絡(luò)電壓要比長時(shí)間作用電壓下來得高。尤其是在雷電沖擊電壓下,由于時(shí)間極短,絕緣子表面潮濕和污染實(shí)際上不會(huì)對(duì)閃絡(luò)電壓產(chǎn)生影響,即和表面干燥時(shí)的閃絡(luò)電壓一致。為了減少污閃事故,保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的大氣污染情況,采取相應(yīng)的絕緣。目前,我國用爬電比距,即根據(jù)絕緣子每1kV額定線電壓的平均爬電距離來估計(jì)絕緣子的耐污性能。在一般無明顯污染地區(qū),絕緣子串采用的最小爬電比距是16mm/kV,對(duì)于大氣污染地區(qū),則按照污染程度劃分不同的等級(jí),分別采用較大的爬電距離。對(duì)于運(yùn)行中的線路,為了防止絕緣子的污閃,可以采取以下措施:
1、定期對(duì)絕緣子進(jìn)行清掃,或采取帶電沖洗的辦法;
2、絕緣子表面涂上一層憎水性的防塵涂料。常用的有有機(jī)硅脂、地蠟涂料等。這樣,絕緣子表面就不易形成連續(xù)的水膜,從而減小泄漏電流,使閃絡(luò)電壓不致降低;
3、加強(qiáng)絕緣或采用防污絕緣子。加強(qiáng)絕緣最簡單的辦法是增加絕緣子的長度,以增大爬電距離;還可以采用爬電距離比一般絕緣子大得多的防污絕緣子;
4、采用新型的半導(dǎo)體釉絕緣子。這種絕緣子釉層的表面電阻率為106-108Ω,在運(yùn)行中因通過電流而發(fā)熱,使表面始終保持干燥,同時(shí)使表面電壓分布較均勻,從而能保持較高的閃絡(luò)電壓。