典型伞型结构绝缘子自然积污特性研究
电力科技重大自主创新成果——“±800KV直流棒形悬式复合绝缘子”项目介绍
大气条件 ，线路外绝缘 问题是工程建 设面】 庙的关键 技术难
题之一。复合绝缘子是特高压直流工程线路外 绝缘 的最佳
选择。 目前复合绝缘材料在特高压直流系统的应用研 究在 国内外还是空白 ， 不仅没有现成的技术规范 ， 更没有绝缘子
产 品。 因此 ， 研究特高压直流复合绝缘技术及产品成 了当务
之急。
国 内外空白 ， 应用前景广阔， 经济效益 巨大。
２０ ０ ６年 ４月 １ １日，经广东省科学技术情报研 究所 查 新， 其结论为 ： 国内有采用大小双均压 环结构 的复合绝缘子 的文献报道 ，也有采 用半导体釉层结 构的瓷式 绝缘子 的文
方， 获得 了优 良憎水性 的配 方及 制备工艺 ， 并研 制出方便运
告、 型式试验报 告和查新报 告 ， 审查了鉴定资料 ， 考察 了生
产现场并进行 了现场抽样检测 ， 鉴定委员会经过认 真讨论 ，
形成鉴定意见如下 ：
输和 方便安装 的可拆卸的 ±８ ０ Ｖ 流复合绝缘 子的新型 ０Ｋ 直
系 ， 究 设 计 了最优 化 的伞 形 结 构 ； 对 工 程 应 用开 展 了特 研 针
高压 直流合成绝缘子的加速老化、 污闪特性、 污秽不均 匀闪 络特性 、 高海拔 闪络特性 、 冲击 闪络特 性 、 串、 Ｉ Ｖ串闪络特
满足 有关技术条件的要求和采 用高压端 的特别优化设计以
及 端部金具的特殊结构 的 ±８ ０ Ｖ ０ Ｋ 特高压 大吨位直流合成 绝缘子。因此 ， 在检 索中未见其他相同文献报道。 ２０ ０ ６年 ７月 ２ ９日，中国电力企 业联合会在广东省东
绝缘子表面的积污及影响因素
绝缘子表面的积污及影响因素2.1 绝缘子表面的积污大气环境中充满了各种气态、液态污染物和固体微粒。
固体微粒中直径较大者，在重力作用下垂直降落；直径较小者呈悬浮状态，也在绝缘子周围运动着。
微粒在绝缘子表面上的沉积是一个风力、重力、电场力综合作用的结果。
重力只对直径较大的微粒起作用，且主要影响污染源附近绝缘子的上表面。
电场力的作用表现在电场力使微粒在交流电场中作振荡运动，使微粒朝着电力线密集的一端积聚。
在污秽积聚的影响因素中，风力和绝缘子外形的影响是主要的。
空气运动的速度和绝缘子的外形决定了绝缘子表面附近的气流特性，在不形成涡流的光滑表面附近(例如，XWP2双层伞型和XMP草帽型)，微粒运动速度快，从而减少了它们降落在绝缘子表面的可能性；反之，下表面具有高棱和深槽的绝缘子表面附近则易形成涡流，使气流速度下降，创造了污秽沉积的有利条件。
大气污染比较严重地区的浓雾，对绝缘子表面的污染也是明显的。
研究表明，城市工业区的浓雾的雾水电导率可达2000us/cm2扩左右，一次来雾可稳定地维持数小时。
城市工业区的边缘及邻近农村的浓雾的雾水电导率也可达数百至1000us/cm2以上。
雾对绝缘子表面的实际污染在北京地区的清河和草桥两个试验站进行了实测，其结果是，一次8-10小时的大、中型雾，绝缘子表面盐密值可增加0.01ng/cm2左右。
人工模拟试验表明，当雾水电导率为2000us/cm2时，XP-160绝缘子，受雾6~10h，盐密值可增加0.03~0.04ng/cm2。
雾水电导率为2000us/cm2的雾可使设备的污闪电压比蒸馏水雾下降20%左右。
绝缘子表面沉积的污秽，来源于该地大气环境的污染，其积聚速度还与绝缘子本身的结构、表面光洁度有着密切的关系。
长期的运行经验表明，城市工业区及大气污染严重的地区，一般绝缘子表面的积污也比较多，工业规模愈大，对周围影响的范围也愈大。
原电力部电力科学院等单位研究表明，对于大气扩散和传送能力强的大城市，工业污染扩散对电力系统污染的影响范围可达20~30km及以上；中等工业城市的影响范围可达1~20km;对四川盆地、长江三峡、汉中盆地等大气净化能力弱地区，城市工业污染影响范围多在10km之内。
绝缘子污闪的形成机理及预防措施
绝缘子污闪的形成机理及预防措施梁志豪【摘要】配电网的结构越来越复杂,遭受雷击事故越来越多,污闪事故对输电线路的安全运行构成了严重的威胁.介绍了绝缘子产生污闪的原因,分析绝缘子污闪的形成机理及其影响因素,并在此基础上提出预防绝缘子污闪的方法和措施.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2013(026)006【总页数】6页(P87-92)【关键词】绝缘子;污闪电压;污闪预防措施【作者】梁志豪【作者单位】广东工业大学自动化学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM852由于配电网结构复杂、覆盖面广，当输电线路经过工业区、居民生活区等容易遭受污染的区域时，绝缘子会遭受污染，形成污秽层。
污秽层干燥时，其电阻很大，不会对输电设备构成威胁。
然而当遇到潮湿气候、迷雾天气，被湿润后的污秽层的绝缘强度大大降低，可能发生污闪事故，造成大面积停电，污闪事故对输电线路的安全运行构成严重威胁［1－5］。
当绝缘子本身被击穿或介质表面发生闪络时，绝缘子的绝缘功能将会丧失。
大多数绝缘子由电瓷、玻璃等硅酸盐材料制成［6－7］，当沿着其表面发生放电或者闪络时，一般不会导致绝缘子的永久性损坏。
大量实验表明：沿固体介质表面的闪络电压不但比其本身的击穿电压低得多，也比极间距离相同的纯气隙的击穿电压低不少。
由此可知，绝缘装置的实际耐压能力主要取决于固体介质部分的沿面闪络电压，而非取决于其击穿电压。
1 绝缘子污闪的形成机理1.1 绝缘子污秽的形成输电线路的绝缘子主要分布在户外，其表面在运行中难免会受到各种污染。
绝缘子污秽［8－10］的来源主要可分为：a）自然污秽。
指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、农田的尘埃等。
b）生活污染。
指城市中的机动车的尾气污染、生活锅炉污染、农村道路行车时扬起的粉尘、农田作业中烧荒烧芦苇杂草过程中产生的烟雾等。
c）工业污秽。
指在工业生产过程中产生的工业型污秽，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。
运行中500kV输电线路绝缘子串自然积污及污闪特性研究
测量误差为± １ ． ５ ％， 稳定性为± １ ． ０ ％／
３ ｈ 。采用Ｔ Ｇ ３ ２ ８ Ｂ 半 自动分析天平测量不溶污秽物
电线路运行 中带Ｒ Ｔ Ｖ 涂料玻璃绝缘子为研究对象 ．
对其 自然积污特性和规律开展 了研究 ，并进行 了自 然积污下与人工染污下绝缘子污闪电压的对比试验
图 １ 试 品 绝 缘 子 结构
１ ． ２ 表面等 值 盐密 和灰 密测量 方 法
电 网
绝缘子的污闪或耐受电压将达到最低值 ；不同盐类 污秽下 的绝缘 子 的污 闪或 耐受 电压 有所 不 同 ：一 价
盐 （ ￣ Ｉ Ｎ ａ Ｃ １ ） 比二 价 盐 （ ￣Ｉ Ｚ ｎ Ｓ Ｏ 、 Ｍｇ Ｓ Ｏ 、 Ｃ ａ Ｃ １ 、 Ｚ ｎ
即紧靠 导 线侧 第一 片 的下表 面处 于 高场 强 中且 直 接 吸附地 面 扬尘 而不 能 为雨水 所 清洗 ，紧靠 横担 侧 第
一
研究 ，研究结果对进一步揭示 自 然积污下绝缘子放 电特性和外绝缘选择具有重要参考意义。
１ 试品、 试 验装 置及试验
１ ． １ 试 品
试 验所 用绝 缘子 取 自重庆 电网某５ ０ ０ ｋ Ｖ 交 流输 电线路 的相邻 ２ 门型 直线 杆塔 ， 采 用Ｉ 型悬 挂方 式 ， 共
１ ． ７ ～ １ ２ ． ３ ％， Ｍｇ （ Ｎ Ｏ ３ ） ２ Ｊ 昕占百 分 比为０ ． ８ ～ １ ３ ． ９ ％。 文献［ １ ２ — １ ６ ］ 还 进 行 了不 同化 学 成 分 下 的绝 缘 子污秽 闪络特 性试 验研 究 ， 试验 结果 表 明 ： 灰 密 的大 小 对 绝 缘子 污秽 闪络 有影 响 ， 当灰 密达 １ ～ ２ ｍｇ ｃ ／ ｅ ｍ ２ ，
探讨某地区输电线路绝缘子防污闪措施的应用
２４ 单组份 Ｒ Ｖ防 污闪涂 料 ． Ｔ
在 绝 缘 子 上 喷 涂 ＲⅣ 涂 料 是 解 决 绝 缘 子 污 闪 的有 效 措 施 之 一 。 由于 Ｒ Ｖ涂 料 具 有 较优 良的憎 水 性 和 憎 水 迁 移性 ， 实 Ｔ 易
种 辅 助 手 段 ， 且 每 清 扫 或 清 洗 一 次 ， 要 用 大 量 的停 电 时 而 都 间， 电量 损 失 巨大 ， 此 关 键 还 是 要 从 硬 件 上 达 到 防 污 闪 的 要 因
工作 量 。
２ 防范措施
根 据 方 该 地 区线 路 的运 行 情 况 ， 由于 秋 冬 季 少 雨 ， 缘 子 绝 上 浮 尘 较 多 ， 潮 湿 的 空气 里 很 容 易 发 生 污 闪 。所 以污 闪 故 障 在 高 发 月份 主 要 集 中在 春 、 季 ， 此 要 切 实 做 好 春 秋 季 的 防 治 秋 因
缘子因具有光滑而倾斜的裙边 ， 涡流 区小 ， 积污量较小 ； 而钟罩
型 耐 污 绝缘 子积 污 较 快 ， 防污 效 果 差 。
于 同一 的气象 、 境条件下 ， 往容易造 成大面积 的污 闪事故 环 往
甚 至 灾 难 性 的 电网 事 故 ， 且不 易恢 复 。 统 计 ， 电力 系 统 总 事 据 在
刖
吾
２３ 选用 合适 的绝缘 子 ＿
目前 常 用 的悬 式 瓷 绝 缘 子 型 式 有 普 通 型 、流 线 型 （ 帽 草 型） 钟 罩型 和 双 伞 型 等 。绝 缘 子 的 形 状 影 响积 污 量 。空 气 一 项 长 期 复 杂 的 系 统 工 作 ，
一
图 １ 伞 裙 结构 对 积 污 的 影 响
故数 中污 闪事故次数仅次于雷害， 位居第二 。因此 ， 如何防止绝 缘 子 发 生 污 闪 成 为 我 们 研 究 的课 题 。
瓷绝缘子结构、型式对其闪络特性影响的分析
１ 防雾 型 绝 缘 子 在 湿 度 比较 大 的污 秽 地 区 ） 显 示 出 了很 好 的特 性 ，而 在 沿 海地 区使 用 防雾 型 绝 缘 子效 果最 好 。 ２ 污秽 沉 积 量 随 着湿 度 和 风 速 的 变 化 而 变 ） 化 ，在湿 度 小 于 ７ ％ 、风 速 小 于 ３５ ／ ０ ． ｍ ｓ时 ，外
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第３ ５卷 ２０ ０ ７年 ｌ ０月
云
南
电
力
技
术
Ｖｏ． ５ Ｎｏ ５ １３ ． Ｏｃ ． ｏｏ ｔ２ ７
ＹＵＮ ＮＡＮ Ｅ Ｅ Ｔ Ｃ Ｐ Ｌ Ｃ ＲＩ ＯＷ Ｅ Ｒ
瓷 绝 缘 子 结构 、型 式 对 其 闪络 特 性 影 响 的分 析
７ ）绝缘 子 表 面沉 积 的污 秽 可 以用 盐 密 表 征 ， 而绝缘 子 的有效爬 电距 离与 盐密 密切 相关 。 ８ ０ Ｎ级 以下 两 种耐 污型 绝缘 子 Ｘ —４５ ）７ｋ Ｈ１ ． 和 Ｘ ２—７ ，前 者 的 防 污性 能 优 于后 者 ，这 是 ＷＰ ０
２ 绝缘子运行特性
３ 结 论
１ 绝缘 子 的污 闪 电压并不是 仅 与其爬 电距离 ） 成正 比，而还与绝缘 子的结构 、型式 、材质等 相关 ； 在不 同环境下 ，绝缘子表面污秽 的沉积状况不 一样 ， 不 同的污秽地区使用不 同型式的绝缘 子。 ２ 绝缘 子 造 型 对 其 表 面 的 积 污 特 性 有较 大 ） 影 响 ，在相 同环 境 下 ，积 污 特 性 主要 取 决 于 绝 缘 子形状 。结 构简 单 的绝 缘 子污 秽 的沉 积量 比结 构 复杂 的绝缘 子 污 秽 的沉 积 量 小 ，其 绝缘 特性 基 本 上与爬 电距 离呈 线 性 函数 关 系 ，而 结 构 复 杂 的绝
绝缘子表面对污秽颗粒的粘附力及长程吸引力_刘瑛岩--期刊
电陶瓷的伸缩带动悬臂探针往复运动以获得待测样 品表面的粘附力[19-20,23-24]。具体测量过程的示意图 如图 1 所示。将待测样品固定在 AFM 平台上，处 于自由状态的悬臂探针由压电陶瓷牵引向下运动 (见点 a)。随着探针与样品间距离逐渐减小，它们之 间产生的相互作用力会导致探针发生偏折，当距离 足够小时探针突然跳到样品表面并与之接触(见点 b)。压电陶瓷继续带动悬臂探针向下运动直到探针 偏折量达到设定值(见点 c)。随后，压电陶瓷带动探 针反方向运动，但由于样品表面与探针存在粘附作 用，因此探针无法立即脱离表面。当探针受到的反 作用力与样品对探针的作用力相等时，探针脱离样 品表面恢复自由状态(见点 d、e)。采用 AFM 测量 悬臂探针的偏折量，再利用 Hooke 定律将其与探针 弹簧常数相乘即可以得到粘附力，如图 1 中的标注 所示。
颗粒，颗粒的粒径在 5~30 μm 之间。AFM 自制的
球针 SEM 示例图像如图 2 所示。试验硅橡胶为平板
试片，瓷和钢化玻璃试片分别从实际运行的绝缘子
上取样得到。利用肉眼可观察到，钢化玻璃试片一
面较光滑一面较粗糙，这可能是由于实际运行时绝
缘子上下伞条件不同所导致的，因此研究中分别对
process
1012
高电压技术
2014, 40(4)
中与样品的接触点为颗粒而不是探针本身，需要使
用 扫描电 子显 微镜 (scanning electron microscope, SEM)来测量球针形貌及颗粒粒径大小[23-24]。
1.2 表面形貌的测量原理
采用普通带针尖悬臂探针来测量样品的表面
Adhesion Force and Long-range Attractive Force Between Contamination Particles and Insulator Surface
绝缘子耐污伞形设计原则与选用要求
绝缘子耐污伞形设计原则与选用要求
俞宜任;杨雪峰
【期刊名称】《电瓷避雷器》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】通过对耐污伞形设计的技术总结,提出耐污伞形设计的基本原则。
从耐污性能试验的比较,表明伞形结构设计的合理与否,对其耐污秽特性有密切的关系。
并对耐污产品的选用提出相应要求。
【总页数】5页(P16-20)
【作者】俞宜任;杨雪峰
【作者单位】抚顺电瓷厂,;抚顺电瓷厂,
【正文语种】中文
【中图分类】TM216
【相关文献】
1.绝缘子产品领域的一颗耀眼新星--高强度耐污闪的盘形悬式瓷复合绝缘子 [J], 张方正;杨新法;沈庆河
2.绝缘子按耐污闪特性的选取方法 [J], 张义民
3.电力机车车顶绝缘子耐污情况及提高耐污性能的措施 [J], 俞明昌;李凯;关晓军
4.兰州地区110 kV线路不同伞裙结构复合绝缘子的耐污闪性能分析 [J], 邢岩;叶建亚;田文君;徐向军;王健
5.浙江输电线路不同伞形绝缘子积污特性试验研究 [J], 李特;周啸宇;葛黄徐;王少华;周象贤;刘泽辉
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【国家自然科学基金】_污秽绝缘子_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
推荐指数 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
推荐指数 4 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
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2011年 科研热词 绝缘子 泄漏电流 污秽放电区段 污秽度 有限元法 复合绝缘子 分形维数 obenaus模型 高阶累计量 高海拔 频谱 静态接触角 闪络特性 闪络 迁移时间 覆冰 芯棒断裂 自动化 聚类 组合rtv 直流 电场 瓷绝缘子 环境温度 状态评估 特高压输电线路 污闪电压 智能输电 智能电网 支持向量机 惰性物质 影响因素 应用情况 广义维数 对角切片 室温硫化硅橡胶(rtv) 多重分形谱 在线监测技术 在线监测 双谱 半导体rtv 加压方式 剩余污层电阻 分形变换法 伞裙形状 人工污秽试验 亲水性 交流污闪 交流(ac) ansys 推荐指数 6 4 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1000kV交流输电线路长串绝缘子污秽特性的研究
串长与 ５ ％人工污秽工频耐受电压关 系； ０ 普通型、 双伞 型绝缘子及 异型 串的污耐压特性 ； 附盐密度 Ｓ Ｄ 附灰密度 Ｎ － Ｄ、 Ｓ Ｄ 上 下表面不均匀积污比、 Ｄ、 串型 、 型式对污耐压特性 的影响等 。其研究结果对 ｌ ０ Ｖ交流输电线路 污秽外绝缘的合 ０ｋ ０
理 设 计及 可靠 运行 具 有 重要 的指 导 意 义 。 关键 词 ：ｌ ０ Ｖ交 流输 电线路 ； 串绝 缘子 ； ０ｋ ０ 长 污耐 压特 性 ； 附盐 密度 ； 附灰 密度 中图 分 类号 ： ｌ ２ ； Ｍ １ ＴＩ ３ Ｔ ２６ Ｖ ７
由 于 １０ ０ ｋ 线 路 需 采 用 高 强 度 大 盘 径 绝 缘 子 ０ Ｖ
以及 与超 高 压 不 同 的绝 缘 子 串 的 布 置 方 式 ， 得 这 些 使
绝 缘 子 的 污 秽 特 性 与 超 高 压 的 不 同 。 １０ ０ ｋ 线 路 ０ Ｖ 需 采 用 ８根 分 裂 导 线 ， 由于 机 械 载 荷 大 幅 度 增 加 需 采 用 ２～４串或 更 多 串 数 相 并 联 的 绝 缘 子 串 布 置 方 式 ， 并 联 绝 缘 子 串 的 污 闪 电压 比单 串 绝 缘 子 低 ， 同 并 联 不 串数 的 绝 缘 子 串 的 污 闪 电 压 需 通 过 对 比 试 验 来 确 定 Ｅ 。 １０ ０ ｋ ｌ ０ Ｖ输 电线 路 用 绝 缘 子 串 的 长 度 比超 高 ｉ 压 线 路 长 一 倍 以 上 ， 绝 缘 子 串 污 闪 电 压 与 串 长 之 间 其 的关 系也 是 １０ ０ ｋ 级 线 路 污 秽 外 绝 缘 设 计 需 要 研 ０ Ｖ
４ ８ －２ ０ ５ ５ ０ ４的要 求 。
１ ２ 雾特性 ．
蒸 汽 由燃 油 锅 炉 制备 ， 汽 由管 道 送 入 雾 室 。试 蒸
输电线路绝缘子防污闪的措施研究
由于我 国的地 域跨越 很广 ，在不 同的地 理环境 中 ，在 大气 污染 的影 响下会使 个别 地 区出现不 同程度 的酸雾 、酸雨现 象 。受酸性 污 秽物 的影 响 ，输 电线 的电导 率会 随着 Ｐ 值 的降 低而 变 大 ，从而 使 Ｈ 绝缘子 的实际 闪络 电压 得到大 大的降低 ，导致 闪络事故 的出现 。
污闪 电压提 高 。
泄漏 距 离得到增 大 ，对 泄漏 电流进 行 限制 ，使 闪络 电压得 到提高 。 在调 爬 的过程 中不能有 遗漏 问题 出现 ，据 有关 事实证 明 ，调 爬是 目 前 解 决污 闪 问题 的最 有 效 措施 ，若再 结 合 清扫 等其 他 类 的辅 助 措 施 ，可 以使污 闪的发生 机率 得到极 大 的降低 。值得注 意的是 在进 行 调爬 处 理后 ，需 要对杆 塔 和带 电导线 的间隙进行 调整 ，也需 要对 下 横担 和带 电导线 的距 离进 行调整 ，并对风偏 进行 校验 。 ２３ 合理 选用 绝缘子 ． 目前 ，运 用 比较 多 的 悬 式 瓷 绝 缘 子 大 概 有 以下 几 种 型 式 ， 如 ：普 通 型 、钟 罩 型 、草 帽 型 、双伞 型 、流 线 型等 。绝缘 子 的外 观 形状 也 会 对积 污量 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 滑表 面不 易 形 成 涡 流 ， 因而 积 污 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秽极易 沉 积 。在 我 国运 用 比较 广 泛 的双 伞性 防 污绝 缘 子 ，其 表 面 比较光 滑 ，且 裙 边微 微 倾斜 ，其 涡流 区 比较 小 ，积 污 量也 比较少 ；而钟 罩 型 的耐污 绝缘子 ，其 积污 的速 度 比较 快 ，防 污效果 也不 明显 。 ２４ Ｒ Ｖ ． Ｔ 单组份 防污 闪涂 料 选 择 在绝 缘 子 的表 面 喷涂 Ｒ Ｖ Ｔ 涂料 ，也是 有 效 解 决绝 缘 子 污 闪问题的重要措施。Ｒ Ｖ Ｔ 涂料的憎水性以及憎水迁移性都比较的 良 好 ，且 实 施起 来 比较 的简 单 ，在 对 污层湿 润 进 行避 免 和减 少 影 响 的效 果 上 特 别 明显 ，具 有 较好 的防污 闪功 能 ， 目前 也 得到 了较 为 广泛 的运 用 。为 了进一 步 证 明Ｒ ｖ 料的具体 防污闪效 果 ，以及减 Ｔ涂 少和 控制 对 电气 设备所 照 成 的损 伤 ，我们在 对Ｒ ｖ Ｔ 涂料进 行 喷涂 的 时候 ，也 准备 了相关 的试 品 ，并 与未 喷涂Ｒ Ｖ 料绝缘 子进行 试验 Ｔ涂 对 比 ，从 试验结 果可 以看 出 ，在输 电线 路 的外绝缘 层 喷涂Ｒ Ｖ 污 Ｔ防 闪涂 料 可 以得 到较 为满 意 的防 污闪 效果 。在瓷 绝 缘 子表 面 涂Ｒ Ｖ Ｔ 涂料 后 ，与 其他 合成 类 的 绝缘 子 进行 比较 ，其 理化 特 性相 同 ，在 憎水 迁移 性方 面进行 比较 ，Ｒ Ｖ Ｔ 涂料 明显好 于合 成类 的绝缘 子 。因 此 ，防 污闪Ｒ Ｖ Ｔ 涂料 可 以得到 大力 的推广 ，并将 其作 为反事故 的重 要处 理措施 ，以对 电力 系统 的运行 安全加 以保 障 。
变电站绝缘子污秽性能检测与分析
变电站绝缘子污秽性能检测与分析随着电力系统的发展和演进，变电站的绝缘子作为电力系统的重要组成部分，起着连接导线和电力设备的作用。
然而，在长期运行过程中，绝缘子表面会积聚大量的污秽物，这些污秽物会导致绝缘子绝缘性能下降，进而影响电力系统的可靠运行。
因此，对于变电站绝缘子污秽性能的检测及分析显得尤为重要。
一、绝缘子污秽性能检测方法1. 外观检查法外观检查法是绝缘子污秽性能检测的常用方法之一。
通过对绝缘子的外观进行观察，可以初步判断绝缘子表面的污秽程度。
一般来说，如果绝缘子表面明显可见的污秽物，则说明绝缘子的污秽性能已经达到较高水平。
2. 接触角测量法接触角测量法是一种常用的绝缘子污秽性能检测方法。
通过测量绝缘子表面污秽物与介质液体之间的接触角，可以间接判断绝缘子表面的污秽程度。
一般来说，污秽程度越高，绝缘子表面的接触角越小。
3. 弧平台法弧平台法是一种定量评价绝缘子污秽性能的检测方法。
通过在绝缘子表面施加一定电压，观察和记录电弧在绝缘子表面产生的特征，从而判断绝缘子的污秽程度。
一般来说，电弧的发生频率和发生时间越长，说明绝缘子的污秽程度越高。
二、绝缘子污秽性能分析1. 污秽物的成分分析对绝缘子表面积聚的污秽物进行成分分析可以帮助分析绝缘子污秽性能的来源和原因。
常见的绝缘子污秽物成分包括灰尘、油污、粉尘等。
通过分析绝缘子上的污秽物成分，可以判断其是否来自环境中的自然灰尘，还是由变电站设备泄漏液体导致。
2. 污秽等级划分和评价根据绝缘子表面的污秽程度，可以将其划分为不同的污秽等级，并进行相应的评价。
根据评价结果，可以提前进行相应的维护和清洁工作，以保障绝缘子的正常运行和延长其使用寿命。
3. 污秽造成的影响分析绝缘子污秽会带来一系列的不利影响，例如降低绝缘子的绝缘性能、增加电离和电晕的发生概率、增加设备老化和故障的风险等。
因此，对于绝缘子污秽造成的影响进行分析，可以为绝缘子的维护和保护提供重要依据。
4. 污秽控制和防护措施建议针对绝缘子污秽的存在和影响，可以提出相应的污秽控制和防护措施建议。
适用于耐张复合绝缘子的伞形研究和优化设计
2014 年第3 期（总第259 期）2014 年6 月文章编号：1003-8337（2014）03-0035-04电瓷避雷器Insulators and Surge ArrestersNo3. 2014 （S er.№.259）Jun. 2014适用于耐张复合绝缘子的伞形研究和优化设计高静1，李启源2，马钢2（1. 西北电网有限公司，西安，710000；2. 新疆新能天宁电工绝缘材料有限公司，乌鲁木齐，830026）摘要：严格按照IEC标准的相关要求，同时参考了大量国内外对复合绝缘子伞形研究的成果，优化设计的伞形特别适用于超特高压耐张复合绝缘子，满足工程对爬电距离的基本要求，同时具有良好的积污特性和自洁能力，能够提高防污闪电压，可等效替换相同结构高度的瓷或玻璃耐张绝缘子。
此外，可以满足在强风区环境的使用要求和满足日常维护检修中踩踏的要求。
此伞形的缺点在于CF系数较低，不推荐使用在无法有效自洁的重污秽地区或其它对爬电距离要求较高的环境中。
关键词：耐张；复合绝缘子；伞形；优化设计中图分类号：TM216 文献标识码：AResearch and Optimal Design of Sheds for Tension Composite InsulatorsGAO Jing1，LI Qiyuan2，MA Gang2（Northwest C hina G rid C o.，Ltd，Xi′an 710000，China；2. X injiang X inneng T ianning ElectricalEngineering Insulator M aterial C o.，Ltd，Urum qi 830026，C hina ）Abstract: According to the requirement of IEC standards and referring to the fruits of shed researches for tension composite insulators in the world，This paper devises an optimized form of shed which is particularly applicable to the EHV/UHV tension composite insulators. This kind of shed can meet the basic requirement for creepage distance，has good contamination deposit performance and self-clear ability，increases the pollution flashover voltage and replace equivalently the porcelain or glass tension insulators with the same configuration height. The disadvantage of such shed is low CF coefficient，and it is not recommended to use in heavy pollution areas where self -clear could not be reached effectively or in the regions where higher creepage distance is required.Key words: te nsion；c om posite insulator；shed form；optima l design.0 引言复合绝缘子在我国20世纪80年代起步，凭借其重量轻、易安装、憎水性好、防污闪能力强等优点，已经大规模使用在架空输电线路之中。
直流自然积污试验站在直流外绝缘污秽评估中的作用及应用前景
Ｄ Ｃ ｔ ｒ ｌＣｏ ａ ｉ ｔｏ ｓ ｔ ｔｏ ＳＲｏ ｅｏ ｈｅＴｅ ｔＳ ａ ｉ ｎ’ ｌ ｎ ｔ Ｅｘ ｅ ｎａ Ｉ ｕ ａ ｉ ｎ Ｃｏｎ ａ ｉ ｔｏ ａ ｕａ ｉ ｎ ａ ｔ ｎｓ ｌ ｔｏ ｔ ｍ ｎａ ｉ ｎ Ｅｖ ｌ ｔｏ ｎｄ Ｉ ｓ Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｏ ｐｅ ｔ ｉ ａ ｉ ｎ Ｐｒ ｓ ｃ
２１ Ｏ ０年 第 ４卷 第 １ 期
２ ０， Ｖｏ ． ０１ １ ４， Ｎ ｏ．１
南 方 电 网 技 术
Ｓｏ ＵＴＨ ＥＲ Ｎ Ｗ ＥＲ Ｓ ＰＯ ＳＹ ＴＥＭ ＴＥＣＨ Ｎ Ｏ ＬＯ ＧＹ
高 压 直 流输 电
ＨＶＤＣ ｒ ｎ ｍｉｓｏ Ｔ ａ ｓ ｓ ｉｎ
文章编号 ：１７ —６９ ２ １ ） １０ ６ ．４ ６４０ ２ （０ ０ ０ —０ ３０
ｄ ｖ ｌｐ ｄｂ ｈ ｎ ｏ ｔ ｅ ｎＰ ｗｅ ｉ ￣ ｄ ｃ ｄ ｅ ｅ ｏ ｅ ｙ Ｃ ｉａＳ ｕ ｈ ｒ ｏ ｒ ｄ ｉ ｉ ｏ ｕ ｅ ． Ｇｒ Ｓ ｎ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：ｃ ｖ ｒｅ ｔ ｔｏ ｄｓ ｏｎ ｅ ｔ ｒｓａ ｉｎ；ｉ ｕｌｔ ｒ ｎ ｔ ｒ ｌｃ ｎｔｍ ｉ ａ ｉ ｎ； ｇ ａｌｉ ｅ ｎｓ ａ ｏ ； ａ ｕ ａ ｏ ａ ｎ ｔｏ ｈｉｈ ｔｔ ｕｄ
Ｌ ｎ ｈ ａ ｇ， Ｉ ａ ｌ ＭＡ ｉ ＷＥ ａ， Ｈ ｉ ｉ ， ＯＵ Ｙ ｆｉ Ｏ Ｊ ｚ ｕ ｎ Ｌ ｏｉ ， ｉ Ｘｉ ｎ Ｙ ， Ｎ Ｈｕ Ｚ ＡＯ Ｌ ｎ ｅ Ｈ ａｅ ｊ
（ ． Ｓ ｅ ｈ ｏｏ ｙＲ ｓａｃ ｅ ｔｒＧ ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ２ ， ｈｎ ； １ Ｃ Ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅｅ ｒｈＣ ｎｅ， ｕ ｎ ｚ ｏ １ ６ ３ Ｃ ｉａ ２ Ｙ ｎ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｅ ｅｅ ｒｈＩｓ ｔｔ Ｌ ｄ， ｎ ｎ ５ ０ Ｃ ｉａ ． ｕ ｎ ｎＥ ｅ ｒ ｗ ｒ ｓａｃ ｔ ｅ ｔ． ｃ ｉＰ Ｒ ｎｉ ｕ Ｋｕ ｍｉｇ６ ０ ５ ， ｈｎ ） １
浅谈绝缘子污闪现象及其防治措施
浅谈绝缘子污闪现象及其防治措施【摘要】污秽闪络现象是电力系统安全稳定运行的重大威胁，污闪事故对输电线路的危害仅次于雷害事故。
绝缘子的污秽程度与其造型、环境污秽种类及程度、线路附近气候条件等因素有关，在整个积污过程中，当受到雨水的自洁作用，绝缘子表面的污秽在逐渐增大以后渐趋平衡。
如何用更科学的方法精准地测量绝缘子表面污染程度的基本参量并做出相应的整改措施已成为国内外电力系统研究的重点，本人结合揭阳地区电网运行环境及绝缘子积污规律，通过对输电线路绝缘子污闪放电机理分析，提出了防止线路发生污秽闪络事故需采取的必要措施及其优缺点。
【关键词】污闪；防污；防治1 前言输电线路绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行。
但沉积在绝缘子表面上的污秽颗粒经过恶劣气象条件的作用，将使绝缘子的电气强度大大降低，在过电压的作用下发生闪络，造成停电事故。
据统计，由于污秽而引起的绝缘闪络事故次数目前在电网事故次数总数中已占第二位，仅次于雷害事故，而污闪事故造成的损失大约是雷害事故的10倍，防污工作势在必行。
2 输电线路绝缘子污闪过程绝缘子的积污是指绝缘子运行一定时间后表面污秽所达到的饱和值，即粘附到绝缘子表面的污秽和被雨水冲刷掉与被风吹掉的污秽在宏观上所达到的动平衡状态。
绝缘子的污秽程度与其造型、环境污秽种类及程度、线路附近气候条件等因素有关。
2.1 绝缘子污秽种类（1）自然型污秽：农田尘土污秽、盐碱污秽、沿海海水（雾）污秽、鸟粪污秽等。
（2）第二类工业型污秽：在工业生产过程中由烟囱排出的气相、液相和固相污秽物质。
2.2 影响绝缘子积污因素气象条件影响：取决于风、雨、雾等天气对污秽物运动和沉积规律影响上。
电压种类的影响：直流电压下绝缘子表面的积污量要高于交流电压下的绝缘子。
绝缘子型式对积污特性的影响：普通型绝缘子下表面有棱，积污严重，耐污水平低，双层伞防污型绝缘子边缘呈开放形，上下表面光滑无棱，积污量小，耐污水平高，防污效果好。
输电线路绝缘子防污闪技术研究及预防措施
能有遗漏 问题 出现 ， 据有关事实证 明， 调爬是 目前解 决污 闪问题的最有 效措施 ， 若再 结合清扫等其他类 的辅助措施 ， 可 以使 污 闪的发 生机率得 电网的可靠性会受到绝缘子污秽 闪络 的影响 ， 要切实加强输 电线 路 需要对杆塔和带 电导 的绝缘子防污闪工作， 确 保 电 网系 统 的运 营 安 全 ， 减少危险事故 的发生， 到极大 的降低 。值得注意的是在进行调爬处理后 ， 也需要对下横担和 带电导线 的距 离进行调整 ， 并对 也有利于保 障国民经济 的持续快速发展 。但输 电线路绝缘子 防污 闪工作 线 的间隙进行调整 ， 风 偏 进 行 校 验 。 ‘ 是 一项 比较复杂 的系统性工程 ， 需要按 照工业环境 的实际变化 ， 线路所 ＿ ３ 合 理 选 用 绝 缘 子 在 区域的大气 污秽性质及程 度等 ， 然后对 其进行污秽 区的划分 ， 采取科 ２ 目前 ， 运用 比较多 的悬式 瓷绝缘 子大概有 以下几 种型式 ， 如： 普通 学 的措施对其进 行对症处理 ， 努力将污 闪的跳 闸率控 制到最低 ， 确 保 电 型 、 钟罩型、 草帽型、 双伞型、 流线型等 。 绝缘子的外观 形状也会对积污量 网系统 的安全运行 。以下结合有关输 电线路 出现 污闪事故的具体情况 ， 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 相 应 的提 出 了几 项 防范 措 施 。 着决定性 的作用 。 在光滑表面不易形成涡流， 因而积污量少 ； 在粗糙 的表 １ 造成 输 电线路 绝缘 子污 染 的因素 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 １ ． １ 大 气 污 染 的部位污秽极 易沉积 。在我 国运用 比较广 泛的双伞性防污绝缘子， 其表 在城乡工业得到迅速发展的同时， 大气污 染也越来越严重 ， 某些地 区 面 比较 光滑 ， 且裙边微 微倾斜 ， 其涡流 区 比较小 ， 积污量 也 比较少 ； 而钟 的气象条件也变得越来越恶劣 ， 尤其是水泥厂 、 化 工厂 、 火 电厂 、 钢铁厂等 罩型的耐污绝缘子， 其积 污的速度 比较快 ， 防污效果也不明显。 排 出的大量废烟、 废气及其他微粒物质对大气造成十分严重的污染。
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典型伞型结构绝缘子自然积污特性研究张志劲1，刘小欢1,2，舒生前3，袁超1，XXX（1. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆市沙坪坝区400044；2.荆门供电公司，湖北省荆门市，448000；3.云南省电力设计院，云南省昆明市，650225）摘要：绝缘子表面积污有可能导致绝缘子发生闪络，为了预防污闪事故的发生必须对影响绝缘子积污过程的相关因素进行研究。
对此，本文首先利用流体力学软件FLUENT对具有典型伞型结构的瓷、玻璃和复合绝缘子的自然积污特性进行了仿真研究，同时利用建立的自然积污试验站对上述绝缘子进行了为期8个月的自然积污试验。
研究表明：风速和伞型结构对绝缘子附近的气流场特性有影响；绝缘子表面的污秽颗粒碰撞系数P受到污秽颗粒直径和风速的综合影响，当污秽颗粒直径和风速一定时P存在着最大值；降雨会对绝缘子的积污特性造成比较大的影响；自然积污试验结果与仿真结果有较好的一致性。
研究方法和结果不仅可以为今后建立绝缘子自然积污模型提供参考和借鉴，而且对输电线路外绝缘的选择和设计具有重要参考意义。
关键词：绝缘子；自然积污；颗粒碰撞系数；等值盐密Study on Natural Pollution Accumulation Rule of Insulators with Typical ShedsZHANG Zhi-jin1，LIU Xiao-huan1,2，SHU Sheng-qian3，YUAN Chao1，XXX （1. State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology, Chongqing University, Shapingba District, Chongqing 400044, China；2. Jingmen Power Supply Company, Jingmen 448000，Hubei Province, China;3.Y unnan Electric Power Design Institute，Kunming 650225, Y unnan Province, China）ABSTRACT：As pollution deposition of insulators may lead to flashover, the factors affect it should be studied to prevent the occurrence of pollution flashover. In this paper, the software FLUENT was adopted to simulate the natural pollution accumulation characteristics of porcelain、glass and composite insulators with typical sheds. At the same time，a natural pollution accumulation test lasted for 8 months was carried out in the natural pollution deposition basement. The tests indicate that: wind velocity and shed structure affect air flow field near the insulators; collision coefficient P of particles of insulators was affected by particle diameters and wind velocity and P has biggest value under certain condition;rainfall has an influence on their pollution accumulation characteristics; the comparison of the results of the two tests is feasible. The research way and results can not only provide references to establish natural pollution deposition model but also provide significant references for the external insulation design and selection.KEYWORDS: insulator; natural pollution deposition; collision coefficient of particles; ESDD1 引言随着我国工农业的快速发展，大气污染变得越来越严重，这也导致输电线路上绝缘子表面所积聚的污秽随之加剧。
当绝缘子遭遇到雾、露、毛毛雨和覆冰积雪等恶劣天气时，其电气强度会急剧下降而使绝缘子发生污闪[1]。
因此，掌握不同条件和环境下绝缘子的自然积污规律对预防绝缘子发生污闪事故具有重大的意义。
国内外很多学者曾对绝缘子表面的积污规律进行过研究并取得了一定的成果。
总体说来，对绝缘子积污规律的研究方法有多种，最常用的一种是通过对已经积污过的绝缘子的污秽度进行测量，根据污秽度对影响绝缘子的积污规律的相关因素进行分析。
比如华北电力科学研究院通过对不同污秽地区的409串悬式绝缘子的积污规律进行了研究，结果表明绝缘子的积污受到伞型结构和带电情况等因素的影响[2]；华东电力试验研究院和上海超高压输变电公司对其自行建立的自然污秽试验站绝缘子的积污规律进行了研究，结果表明绝缘子上表面和下表面的积污有差别，绝缘子表面积污程度与绝缘子造型有关[3]；福建省电力试验研究所和福建省电力有限公司重点从地形和气候等方面对其所辖区域内的绝缘子积污规律进行了研究，结果表明沿海地区的海盐气溶胶和大气污染源会对绝缘子积污造成影响[4]；中国电力科学研究院对我国北方内陆地区三个直流自然积污试验站绝缘子的积污规律进行了研究，结果表明雨水情况和带电情况会影响绝缘子表面污秽的积聚，此外，绝缘予表面积污是一般是不均匀的，而且内陆地区可溶盐的70%~80%是溶解度很低的硫酸钙[5]。
清华大学进行的直流电压下复合绝缘子的自然积污试验表明不是所有的降水都会对绝缘子表面的污秽产生明显的清洗作用，降水量和降雨强度的影响较为重要，这与华南理工大学相关学者所得结论一致[6-7]。
华南理工大学还对不同地形地貌情况下绝缘子的积污规律进行了研究，结果表明沿海区、公路区和工业区以及城区下风侧的积污较为严重，而且不同条件下绝缘子表面的污秽成分有差异[8]。
此外国内外学者还有运用仿真软件和风洞等模拟方法对绝缘子的积污规律进行研究的，比如重庆大学学者提出绝缘子覆冰也是一种特殊的污秽形式，基于此观点，他们根据流体力学的基本原理对复合绝缘子在覆冰过程中的水滴碰撞系数和相关影响因素进行了仔细研究，取得了很好的效果，后来他们又采用上述方法对XP-160等线路绝缘子的积污特性进行了研究，结果表明风速和风向等因素会对绝缘子积污造成影响[9-10]；西南交通大学对强风环境下的棒形绝缘子的积污特性进行了仿真研究，结果表明在一定条件下，绝缘子表面积污量与风速及来流角度呈负指数关系，上表面积污受风速的影响较大，下表面积污受气流风向角则较为明显[11]；广东交通职业技术学院和西安交通大学的学者运用仿真软件对沙尘环境下的复合绝缘子积污规律进行了研究，结果表明在边界风速为7~13m/s 时，风速对绝缘子表面附近的静压及动压分布影响不大，绝缘子各个面的的风速不一样[12]。
麻省理工学院的学者结合风洞试验对直流高压条件下污秽颗粒受气流和电场力共同作用时对绝缘子的碰撞特性进行了研究，他们认为1~10μm的污秽颗粒运动轨迹取决于电场力，而当污秽颗粒大于10μm时，污秽颗粒的运动轨迹则取决于气流曳力[13]；苏联学者也利用风洞对各种型式的绝缘子的积污特性进行了试验，研究表明绝缘件伞型结构会对其污秽积聚造成一定影响[14]。
然而以上研究均具有各自的优缺点，自然积污试验进行周期长，测量过程麻烦而且需要对各种影响因素认真记录，但是其结果却准确真实，能对现场条件下绝缘子的积污情况做出预测从而指导防污工作；模拟试验则能够在短时间内对影响绝缘子积污的一些因素做出正确分析，但是却无法对所有影响因素进行综合考虑，试验的准确性需要进一步论证。
因此，本文采用了模拟试验和自然积污试验相结合的方式，对具有典型伞型结构的瓷、玻璃和复合绝缘子的积污特性进行了研究，研究结果可为输电线路外绝缘选择和设计提供参考并为建立绝缘子自然积污模型提供新思路。
2仿真试验及结果分析2.1 试品试品采用了具有不同伞型结构的普通瓷绝缘子XP-70和XWP2-70、玻璃绝缘子FC-100D/146和复合绝缘子FXBW3-110/100，各种绝缘子的具体参数如表1所示：表1 绝缘子的相关参数Table 1 Parameters of insulators绝缘子型号材料尺寸(mm)D H LXP-70 瓷255 146 300XWP2-70 瓷255 146 390 FC-100D/146 玻璃380 146 360 FXBW3-110/100 硅橡胶150/115 1190 3200 表中，H为绝缘子的结构高度，D为盘径，L为绝缘子的爬电距离，绝缘子的具体外形可见后面仿真图形。
2.2 仿真原理简介仿真试验是在计算流体动力学的基础上所进行的，因此首先应根据实际情况对绝缘子所处环境进行设定，由于一般绝缘子周围的空气为不可压缩粘性的定常流体，故本文采用湍流模型对绝缘子的外部气流场特性进行分析，通过FLUENT软件所附带的DPM模型[15]在拉格朗日坐标系下对流场中离散的污秽颗粒的运动轨迹进行模拟研究。
2.2.1连续相模型的处理自然界中流体的流动多为湍流状态，绝缘子周围的流体运动也是如此，因此在利用FLUENT对绝缘子的积污过程进行仿真计算时可将该过程的连续相视为湍流状态并用数学模型加以描述，具体可见文献[16]。
2.2.2 离散相模型的处理绝缘子在污秽积聚时，很多因素都会使得污秽颗粒状态发生改变，为计算方便，仿真计算时将污秽颗粒定义为球形固体物质，它在运动时受到气流粘性的作用，颗粒之间没有相互作用，并且仅仅考虑重力、浮力和气流曳力三种力的作用。