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| 趙縣復合絕緣子污穢放電原理說明 |
趙縣復合絕緣子污穢放電原理說明，河北新旺電力器材有限公司【13833997242葛經(jīng)理】是一家具有現(xiàn)代化的專業(yè)制造高低壓電器的獨資公司，公司主要生產(chǎn)支柱絕緣子|陶瓷絕緣子|針式絕緣子|復合絕緣子等，歡迎登錄我公司查看詳細的產(chǎn)品信息：http://shilor.com.cn/ProDisplay/index.html 在線運行的復合絕緣子，在自然環(huán)境中，受到so2、氮氧化物以及顆粒性塵埃等大氣環(huán)境的影響，在其表面逐漸沉積了一層污穢物。在天氣干燥的情況下，這些表面帶有污穢物的復合絕緣子保持著較高的絕緣水平，其放電電壓和潔凈、干燥狀態(tài)時接近。然而，當遇有霧、露、毛毛雨以及融冰、融雪等潮濕天氣時，復合絕緣子表面污穢物吸收水分，使污層中的電解質(zhì)溶解、電離，導致污層電導增加，這時，復合絕緣子的表面泄漏電流就會增加。由于復合絕緣子的形狀、結(jié)構尺寸的影響以及復合絕緣子表面污層分布不均和潮濕程度不同等因素，使復合絕緣子表面各部位的電流密度不同，其結(jié)果是在電流密度比較大的部位形成了干燥帶。例如懸式絕緣子的鋼腳附近，棒式支柱絕緣子裙和芯棒交接處。干燥帶的形成促使復合絕緣子表面電壓分布更加不均勻，干燥帶承擔較高的電壓。當電場強度足夠大時，將產(chǎn)生輝光放電，隨著泄漏電流的增大，輝光放電有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫植侩娀。@時復合絕緣子表面相當于局部電弧和一串剩余的污層電阻相串聯(lián)。這時的局部電弧可能熄滅，也可能發(fā)展。完全是隨機的。局部電弧的熱效應，會使干區(qū)擴大，局部電弧會沿干區(qū)旋轉(zhuǎn)，不斷適應自己的長度。當局部電弧不斷發(fā)生和發(fā)展，達到和超過臨界狀態(tài)時，電弧貫穿兩極，完成閃絡。
由此可見，復合絕緣子的污穢閃絡，取決于以下四個階段的發(fā)生和發(fā)展，即：
（1）復合絕緣子表面的染污過程。
（2）復合絕緣子表面污層濕潤的過程。
（3）干燥帶形成和局部電弧過程。
（4）局部電弧發(fā)展貫穿兩極的過程。
復合絕緣子表面沉積的污穢，來源于該地大氣環(huán)境的污染（包括遠方傳送來的），還與絕緣子本身的結(jié)構、表面性能有著密切的關系，當然也受大氣條件的洗滌（如風吹和雨淋）。長期的運行經(jīng)驗表明，城市工業(yè)區(qū)及大氣污染嚴重的地區(qū)，一般復合絕緣子表面的積污也多。工業(yè)規(guī)模愈大，對周圍影響的范圍也愈大；距工業(yè)污染源愈遠，影響愈弱，復合絕緣子表面積得的鹽密值也逐漸減少。
大氣污染比較嚴重地區(qū)的濃霧，對復合絕緣子表面的污染也是明顯的。研究表明，城市工業(yè)區(qū)的濃霧的霧水電導率可達2000μs／cm左右，一次來霧一般可穩(wěn)定地維持數(shù)小時。城市工業(yè)區(qū)的邊緣及鄰近農(nóng)村的濃霧的霧水電導率也可達數(shù)百至1000μs／cm以上。經(jīng)實測，一次持續(xù)時間為8~10小時的大、中型霧，可使絕緣子表面鹽密值增加 0.01ms／cm2左右。人工模擬試驗表明，當霧水電導率為2000μs /cm時，復合絕緣子，受霧6～10h，鹽密值可增加0.03～0.04mg/cm3。霧水電導率為2000μs/cm的霧可使設備的污閃電壓比蒸餾水霧下降20%左右。如果雨、雪中含有較高的電導率物質(zhì)，則對絕緣子有增加污染的作用。如果是大雨，則又有洗滌復合絕緣子使其凈化的作用，某地 10月份雨季后測得的復合絕緣子表面鹽密值，普遍比同年3月份（無雨積污期）低，雨水的沖洗效果明顯，平均沖洗效率為28%。
由上所述：大氣環(huán)境中充滿了各種氣態(tài)、液態(tài)污染物和固體微粒。固體微粒中直徑較大者，在重力作用下垂直降落，而直徑較小的微粒呈懸浮狀態(tài)，也在復合絕緣子周圍運動著。高壓絕緣子表面污穢的積聚，一方面取決于促使微粒接近絕緣子表面的張力，另一方面也取決于微粒和表面接觸時保持微粒的條件。微粒在絕緣子表面上的沉積，受風力、重力、電場力的作用，其中風力是最主要的。重力只對直徑較大的微粒起作用，且主要影響污染源附近的絕緣子的上表面。微粒在交流電場中作振蕩運動，作用在中性微粒上的電場力指向電力線密集的一端?？諝膺\動的速度和復合絕緣子的外形決定了復合絕緣子表面附近的氣流特性，在不形成渦流的光滑表面附近,微粒運動速度快，從而減少了它們降落在復合絕緣子表面的可能性。反之，下表面具有高棱和深槽的復合絕緣子表面附近則易形成渦流，使氣流速度下降，創(chuàng)造了污穢沉積的有利條件。
由于風力對復合絕緣子表面積污起主要作用，因此，有風、無風及風大、風小均對微粒的沉積影響較大，也直接影響絕緣子上、下表面積污的差別，同時帶電與否也對積污有影響。大多數(shù)的污物在干燥狀態(tài)下是不導電的，該狀態(tài)下復合絕緣子放電電壓和潔凈干燥時非常接近。只有當這些污物吸水受潮，其中的電解質(zhì)電離并在絕緣子表面形成一層導電膜時，復合絕緣子表面的閃絡電壓才會降低，(電工之家http://www.pw0.cn)其中閃絡電壓降低的程度與污層的電導率有關。
長期的運行經(jīng)驗表明，霧、露、毛毛雨最容易引起復合絕緣子的污穢放電。這些氣象條件之所以容易發(fā)生污閃，是因為它們能夠使污層充分濕潤，使污層中的電解質(zhì)完全溶解，但又不致使污層被沖洗掉。因此，污層的電導最大，污閃電壓最低。
霧是由懸浮在近地面大氣中緩慢沉降的微小水滴、冰晶質(zhì)點或二者的混合物組成的。霧經(jīng)常出現(xiàn)的厚度是20～50m，持續(xù)時間為1.5h至數(shù)個晝夜，霧中水滴的直徑多為2～15μm，出現(xiàn)概率最大的是 5～10μm，含水量約為0.5～1.5g/m3。霧有多種類型，例如，冬季采暖期的輻射霧以及平流輻射霧等。霧多在夜間發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計，大部分地區(qū)起霧時間多在20：00～24：00。直至凌晨，消霧時間多在9：00～12：00；山霧的持續(xù)時間多為2～8h，占54％。持續(xù)時間超過12h的，占8%以上；霧的含水量在發(fā)生發(fā)展過程中是起伏變化的，在兩次對霧的全過程觀測中，其含水量的高峰值在凌晨5：00～7：00，這也可能是輸變電設備的霧閃多發(fā)生在凌晨的原因。
露是空氣中水分在溫度低于周圍空氣時對絕緣子上的冷凝物。露和霧一樣，也能使復合絕緣子的上下表面都濕潤。近年來，凝露對室內(nèi)10kv設備曾造成連串的閃絡事故，也應引起我們的重視。使用rtv涂料解決凝露問題是一個非常有效的措施，它具體的機理和應用，我們放在后面篇章說明。
毛毛雨是稠密而細小的液體降水，隨風飄浮、徐徐下降、迎面有潮濕感。其強度為0.05～4.0mm／h，降落速度不超過1m/s,降雨持續(xù)時間可達數(shù)小時。毛毛雨多數(shù)情況下僅能濕潤絕緣子的上表面。而雨一般分為大、中、小雨，中雨雨落如線，雨滴不易分辨， 1h的雨量為2.5～8.0mm；超過中雨的雨稱為大雨，強度很大的雨每小時的降雨量達幾十到幾百毫米，多數(shù)雨滴的直徑為1000～1400μm，雨滴的降落速度為4.0～6.0m/s。雨量10mm／h左右的雨一般可持續(xù)幾小時。小雨雨點清晰可見，無飄浮現(xiàn)象，1h內(nèi)的降水量可達2.5mm。大雨和中雨，水滴較大，對染污復合絕緣子表面能形成沖刷，凈化污穢表面的作用較大，一般地說，大雨不是污穢地區(qū)復合絕緣子運行的危險條件。然而，對于傘裙較密，傘伸出不長的棒型支柱絕緣子、套管等設備來說，在久旱無雨積污較多又突然降大雨的情況下，卻有可能發(fā)生閃絡。
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