输电线路绝缘子污闪的原因及防污对策

摘要：随着农业生产和市场经济的快速发展，环境污染问题日渐突出，严重威胁着电网的安全运行。为保证输配电线路的运行安全，我们对线路的污闪跳闸情况调查研究，并在多年的实践中摸索出一套行之有效的防污闪工作方法。

关键词：绝缘子；防污闪；措施

中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：

1引言

电网防污闪是一个古老而现实的问题。随着经济的高速发展，大气污染日趋严重，同时电网的不断扩大和运行电压的提高，也使污闪范围增大，电网运行承受着大面积污闪的风险。运行经验表明，电网面临的两大威胁是系统稳定性的破坏和大面积污闪的发生。

2 污闪事故发生的原因

污秽的产生与污秽物性质及其浓度有关，工业排放的烟尘和地面飞扬起来的颗粒较大的污物在风力、重力和电场力的作用下积聚在绝缘子表面，在线路运行过程中绝缘子表面难免粘附一些污秽物，这些污秽物一般均有一定的导电性和吸湿性，在湿度较大的条件下会大大降低绝缘子的绝缘水平，从而绝缘子表面泄漏电流加大，以致在工作电压下也能发生绝缘子闪络事故。

2．1污秽的种类

(1)自然污秽：指无人为参与在自然条件下产生的污秽，如空气中飘浮的微尘、盐碱地的尘土、大风刮起的尘土、农田的尘埃；

(2)工业污秽：指在工业生产过程中所产生的工业型污秽，如火电厂、化工厂、水泥厂、铁合金厂、陶瓷厂、铝材厂、有色金属厂、废旧物资回收厂、垃圾厂等工厂排出的烟尘和废气；

(3)生活污染：城市中的汽车、摩托车的尾气污染，生活锅炉污染，农村道路行车时发生的粉尘，农田作业中的烧荒、烧芦苇、杂草过程中产生的烟雾也是不可忽视的污染源。

2．2污闪事故的发生

污秽的绝缘子沿表面放电(简称污闪)是在工频运行电压长期作用下产生的，形成的主要条件为空气潮湿、绝缘子表面脏污。各种污秽物质的性质不同，对架空输电线路的影响也不同。普通的灰尘容易被冲刷掉，所以对绝缘性能影响不大。可是，工业粉尘附着在绝缘表面形成一层薄膜，就不容易被雨水冲掉，因此对绝缘性能影响较大。陶瓷厂、铝材厂释放出的氧化硅、氧化铝和硫，水泥厂喷出的灰尘、氧化钙和氧化硅，盐雾中的氯化钠等污秽物质干燥时，电阻很大，导电不好，对线路安全运行没有很大的危险。但在雾、雨、雪天气时，绝缘表面污物吸收水分而形成离子状态，此时电导大为增加，泄漏电流也急剧增加。泄漏电流大小与积污量、污秽物的导电性能、污层吸潮湿性能的强弱以及水的导电性能有关。当泄漏电流增加时，绝缘子表面某些污层较薄的地方或潮湿程度较轻的地方，尤其是直径最小的绝缘子钢脚附近电流密度大的地方，局部表面首先发热而烘干，形成高电阻的干燥带，此时加在干燥带的电压迅速升高。如果干燥带的耐压强度低于加在其上的电压，则在干燥带上首先发生局部放电，此时全部电压加在绝缘子的其余部分，当电压大于此部分耐压强度时，使整个绝缘子发生闪络；当1个绝缘子发生闪络时，绝缘子串上的电压就加在其余绝缘子干燥带上，迫使所有绝缘子快速串联放电而形成污闪。污闪放电是涉及到电、热和化学现象的错综复杂的变化过程。一般而言，可将污闪过程分为四个阶段：

(1)绝缘表面积污：

(2)绝缘表面湿润；

(3)局部放电的产生；

(4)局部放电的发展并导致闪络。

污闪一般在长期运行电压下发生。在过电压的情况下，绝缘子污秽层在极短的时间内尚未干燥，电压也未升到临界值，发生闪络的可能性较小。但在中性点非直接接地系统中，当一相接地，其余两相处于线电压下较长时间运行时．或在工频电压上叠加有较高操作电压情况下，也可能发生闪络。

3 污闪事故的特点

污闪事故一般是在工频运行电压长时间的作用下发生。污闪可造成大面积的停电、长时间停电事故，且不易被自动重合闸消除，成为电力系统重大灾害之一。容易发生污闪事故的条件：春天清晨或傍晚、大雾、毛毛细雨、凝露、小雨或小雪的天气；新架或改造线路未按污秽等级标准设计的线路；中性点不直接接地系统中，一相首先接地，其他二相电压会升高，会加剧闪络事故的发生；绝缘子串中有零值瓷瓶，当此串绝缘子发生污闪时，零值瓷瓶因短路电流穿过其头部而导致发热，钢帽炸裂。直线串绝缘比耐张绝缘子容易污闪，因为耐张串的自洁性好，积污轻(雨水容易冲刷)。直线杆绝缘子串，比耐张杆少1个绝缘子也是原因之一。陶瓷厂、铝材厂、金属氧化厂、铁合金厂、水泥厂、漂染厂等对高压架空线路产生不同程度的污秽影响。随着工业化进程的加快，烟囱林立，大气严重污染，原定的污秽等级标准一段时间后就与实际情况有出入。

4 防止污闪事故的措施

4．1针对性线路巡视

白天巡视根据绝缘子的放电声判断，观察绝缘子表面污秽状况，多雾季节、下毛毛雨和溶雪的时候，凌晨的露水，气温低的时候、对附近的污染情况，应特别注意。线路验收时绝缘子质量检测、运行中的绝缘子检测，发现零值绝缘子及时更换。线路如果存在不良的绝缘，线路绝缘水平就要降低，再加上线路周边环境污秽影响，就容易发生污秽事故。因此必须对绝缘子进行定期测试，及时更换不合格的绝缘子，使线路保证正常的绝缘水平。

4．2 定期清扫绝缘子定期进行绝缘子表面的清扫，是保持绝缘子良好状态的方法之一。清扫工作要按污区等级合理确定清扫次数(对重点污染地段每年不得少于2次)，首先要结合线路停电时候安排绝缘子清扫，对于没有停电条件的线路要开展带电水清洗。在清扫的同时要详细检查绝缘子有无裂纹、损伤、闪络烧伤、零值和其他缺陷，发现零值瓷瓶及时更换。

4．3 采用防污绝缘子

目前，运用比较多的悬式瓷绝缘子大概有以下几种类型；普通型、钟罩型、草帽型、双伞形、流线型等。绝缘子的外观形状也会对积污物量造成影响。绝缘子的外形与空气的流动速度对绝缘子周围的气流特性有着决定性的作用。在光滑的表面不易形成涡流，因而积污物量少；在粗糙的表面容易使湍流和涡流形成，并且气流的速度也会受到影响，在气流降低的部位污物容易沉积。在我国运用比较广泛的是双伞形防污绝缘子，表面比较光滑，其裙边比较倾斜，涡流去比较小，污物难以沉积；而复合绝缘子是有环氧玻璃纤维棒制成芯棒和硅橡胶为绝缘体构成。复合绝缘子具有闪络电压比瓷绝缘子高、爬距大、耐污性能好、体积小、质量轻、不易破碎等优点，近些年广泛的应用在线路建设中。

5 积极开展复合绝缘子的检测

目前对复合绝缘子进行带电检测的主要手段是外观检查和采用喷水方法检测绝缘子的憎水性。外观检查可分地面望远镜观察和登杆检查，主要检查护套、伞裙、金具等部位有无开裂、电蚀、树枝状通道、粉化、起痕等老化迹象，如有则应立即更换。复合绝缘子导线侧的端部附近电场较集中，比其他部位温度略高，因此对1 10~220 kV复合绝缘子应按运行年限取样进行红外检测。在对复合绝缘子进行红外测温时，若发热点与正常部位温差超过1℃，应进一步进行检测、分析，并进行跟踪复测；若温差超过2℃，应结合巡视跟踪检测，利用停电的机会更换、检查；若温差超过5℃，应立即更换，并进行诊断眭检查。

6 结束语

我国出现大面积输电线路污闪事故多为输电线路绝缘子水平不高所引起，因此必需加强对输电线路绝缘子防污闪的研究，明确污闪事故的原因，并采取有效的措施对污闪事故进行处理，以保障电力系统的安全。用精密的侧量设备配合以科学的手段，对绝缘子进行严密的监测和跟踪，详细记录绝缘子的附盐密度和击穿电压数据，并以此为依据制定防污闪措施，在不断经验积累的基础上，加强组织专题技术讨论，完善防污闪措施，从根本上杜绝污闪事故的发生。