高压输电线路污闪事故分析及防止措施

高压输电线路污闪事故分析及防止措施

摘要：高压输电可以提高输送容量，减少输电损耗，降低输电成本，实现高效节能输电。当绝缘子表面积污到一定程度后就容易出现表面闪络，导致污闪事故，使线路停电。文章分析了高压线路绝缘子污闪放电的机理，并阐述了防污闪措施。

关键词：高压输电；绝缘子；污闪事故；防污闪措施

1概述

社会用电需求不断增强，对电网的输送能力提出了更高的要求。采用高压输电，可以提高输送容量，减少输电损耗，降低输电成本，实现高效节能输电。通常情况下，我国500 kV及以上线路要穿越多个省份，线路所经地区的污秽等级有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，污秽源主要有煤矿、炼焦窑、采石场、砖窑、水泥厂、化工厂、造纸厂、冶炼厂等。

由于客观原因，输电线路经常遭受到厂矿企业的工业废气或自然界盐碱、粉尘的污染。在气候干燥的情况下，积累在绝缘子表面的污秽层的电阻很大，对电网运行不会造成威胁。但是，每当遇到潮湿气候，污秽层被湿润之后，就极有可能发生污秽闪络（简称污闪），尤其是当设计泄露比距不够或采用的绝缘子不能满足污秽要求时，污闪就必然会出现，导致污闪事故，使线路停电。

文章从高压线路绝缘子污闪放电的原因分析入手，提出了防污闪措施。

2线路污闪放电的机理

污闪放电的过程分为四个阶段：即绝缘子表面积污、污秽层的湿润、局部放电的产生、局部放电的发展并导致沿面闪络。

形成污闪的三个因素是绝缘子表面积污、污层湿润和工作电压。

①绝缘子表面积污。绝缘子（俗称瓷瓶）表面积污受大气条件和风力、重力、静电力等各种因素影响。污秽多、大气污染严重，绝缘积污也就多。

②污层湿润。绝缘子表面污层的湿润与气象条件中的雾、露、雨等密切相关，雾、露的出现取决于空气的相对湿度。一日之内从子夜到凌晨是相对湿度较大的时间。一年之内夏季相对湿度小，冬季相对湿度大。相对湿度较大的时间，污秽绝缘子的污层容易湿润，易发生污闪事故。经验表明，事故多发生在大雾和细雨时间内，而大雨时反而减少，因为大雨可以冲洗绝缘子表面，其底部仍是干燥的。

③作用电压。绝缘子表面污秽层受潮后绝缘电阻下降，在正常工作电压作用

下，绝缘子表面电导和泄漏电流将大大增加，从而导致绝缘子沿面污闪放电。

3污染源分析

高压输电线路所处污染源主要有以下几个方面：

①大气污染。沿线的厂、矿污染主要是它们排出的气相、液相和固相污物的混合体造成。

②尘灰污染。公路尘灰、采矿区、采石场、石灰场的及山民不规划的爆破作业等都使尘土飞扬，污染线路绝缘子。

③鸟粪污染。鸟粪本身的污秽盐密值并不高，但当鸟排粪时，鸟粪沿绝缘子裙边向下流动，可能会缩短或短接绝缘子部分爬距，因此容易在工作电压下发生污闪事故。

④海拔高度。有些地段线路地处丘陵、山区及高山大岭，海拔高度较高，大气压较低。由于在低压气下线路污闪电压降低，绝缘子易放电，所以在高海拔地区应考虑增加瓷瓶来提高爬距。

4防污闪措施

①根据污区划分等级，进行适当污区等级的调爬工作。对重点地段，来取涂抹硅油或更换为硅橡胶绝缘子的措施。

②增加绝缘子串的单位泄漏比距。绝缘子表面泄漏电流越大，污闪越严重。而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比，因此，可以增加绝缘子片数或改为耐污绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比距。

③采用新型合成绝缘子。合成绝缘子一般指的是由两种材料组成的棒型悬式绝缘子。现在使用的合成绝缘子一般都是用环氧树脂浸润的玻璃纤维作芯棒，用硅橡胶这样的高分子材料作护套和伞裙。由于硅橡胶的憎水性有良好的迁移性及恢复性，因此，硅橡胶合成绝缘子因其优异的憎水性和憎水迁移特性而具有很强的耐污闪性能。

在设备瓷件表面涂防污涂料或加装伞裙套是防止设备污闪的有效补救措施。粘接式伞裙套改善绝缘子的受潮条件，增加绝缘子的爬电距离，因此能提高绝缘子的耐污水平。试验结果表明，加装3片硅橡胶伞裙套，在0.1～0.2 mg/cm2 盐密污秽度下耐污水平能提高1.5 倍。

④对大气污染和粉尘污染，可以通过测量绝缘子等值盐密来监测污染源的影响，掌握线路污秽区等级的变化，正确划分线路污秽区，以供绝缘子清扫和调爬参考。

⑤针对采石场和不法山民的不规则非法爆破作业，发现后应严格制止，并向当地山民积极宣传，在采石区竖立禁采公告牌。

⑥对于鸟粪引起的污闪，采取安装惊鸟设施或防鸟架、防鸟网等，甚至在铁塔的腰部专门建立供鸟栖息的鸟巢，以免鸟粪落在绝缘子上造成污闪事故。

500 kV线路超高压电场能限制鸟类的活动范围，在鸟类巢筑频繁的3~6月，线路最好始终处于带电状态。对于建筑在塔身上的鸟巢，应当予以拆除。

此外，将悬垂靠近横担的第一片瓷瓶更换为大盘径的瓷瓶也是一种防止鸟粪污染的方法。如工程量较大，也可将合成硅橡胶粘贴在绝缘子上端，能起到防止鸟粪下落的效果。

⑦每年一次的绝缘子清扫工作应该一丝不苟地彻底完成，保证清扫质量，且清扫时间宜选择在容易发生污闪季节的前1~2个月，以使清扫起到实效。对于Ⅲ度污秽区，原则上每年清扫不应小于2次。

在清扫瓷瓶时，发现瓷瓶积污严重，清扫难度大的Ⅲ级污秽区，应在清扫后涂上RTV长效防污涂料，利用其优良的增水性、电气性能和耐气候、耐老化性能，达到防污闪的目的。

5结语

高压输电线路在远距离输电中充担作重要角色，绝缘子污闪事故时有发生，只要采取恰当措施，完全可以使污闪几率大大降低，保证供电的可靠性。

参考文献：

[1] 殷俊河.电力线路故障实例分析及防止措施[M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[2] 刘吉来.高电压技术[M].北京:中国水利水电出版社,2008.