污秽度测试和憎水性测试

附录A 现场污秽度测试
现场污秽度主要通过测量现场或试验站的参照绝缘子（指普通盘形悬式绝缘子）表面的等值盐密和灰密来确定。

其他形状绝缘子表面的等值盐密和灰密应折算到参照绝缘子上。

测量分析的目的是为确定绝缘子的配置。

一、污秽监测点布置
（一）参照绝缘子的选择
盘形悬式绝缘子的型号依照GB/T 7253-2005规定，由字母U和其后规定的机电或机械破坏负荷的kN数来标志。

随后的字母B或C分别表示球窝或槽形连接。

随后的字母S或L，则表示短或长结构高度。

污秽地区的大爬距绝缘子用字母P置于最后来表示。

按照标准要求，参照绝缘子选择U70B/146（XP-70）、U160BP/170H（XP-160）普通盘形悬式绝缘子，或U70BP/146D（XWP-70）、U160BP/170D（以前叫XWP-160）双伞型盘形悬式绝缘子。

通常5片组成一悬垂串用来测量现场污秽度。

直流参照绝缘子为直流标准型（钟罩型），其机械强度为210kN或160kN，盘径320mm，结构高度170mm，爬电距离为545-560mm，通常4~5片组成一悬垂串用来测量现场污秽度。

复合绝缘子（大小伞结构），通常使用1支来测量现场污秽度，采用图1中所示参数和图示的复合绝缘子伞型。

（a）参照瓷/玻璃标准绝缘子（b）参照瓷/玻璃双伞绝缘子（c）参照棒形复合绝缘子(单位
mm)
图1 参照绝缘子示意图
（二）污秽监测点的设立
1、总体原则
据“适当均匀、总体照顾”的原则开展饱和污秽度测试布点，要求兼顾疏密程度、兼顾未来电网发展。

测点应涵盖不同电压等级、不同污秽区域、不同地形环境。

2、交流线路布点方案
（1）采用网格化方法，一般按照10km×10km网格范围设置1个测试点，各地可根据在运及规划输电线路、人口密度、污源特征、气象、地形环境、污秽测试结果等适当调整单位网格大小。

原沿输电线路布点的方式应调整为网格化方式。

调整布点时，应保留原有测点，用于积累更长年限饱和积污数据。

（2）局部重污染区、重要输电通道、微气象区、极端气象区等特殊区域应增加布点。

（3）污秽监测点一般设置在交流110（66）kV~1000kV线路上，在不满足条件的地区可设置在低电压等级线路上，或悬挂于其它设施上。

（4）模拟绝缘子应与实际运行绝缘子等高度悬挂，一般悬挂在横担上，悬挂点位置应满足取样时的安全距离要求。

3、直流线路布点方案
（1）应在直流线路上设置布点，一般30-50km设置1个测试点。

（2）局部重污染区、重要输电通道、微气象区、极端气象区等特殊区域应增加布点。

（3）直流测试串应考虑直流电场的影响，一般将测试串置于高电位中（高电位串），测试串悬挂在直流线路绝缘子与导线联板上（导线下方）。

同时直流线路上应布置地电位串，测试串直接悬挂在杆塔横担上（外边侧），安装及取样与高电位串同时进行。

4、复合绝缘子测量点选择
为掌握复合绝缘子与盘型瓷/玻璃绝缘子积污差异，每个省公司应在瓷/玻璃参照绝缘子同环境条件下选取数量不少于10支的参照复合绝缘子，参照复合绝缘子为大小伞结构，宜在运行线路上选取。

二、测试要求
使用不带电绝缘子串时，一般5片参照绝缘子串上进行测量（见图1，参照绝缘子串悬挂高度尽可能与线路或母线绝缘子等高；使用带电绝缘子时，需选择参照绝缘子串，应利用停电检修或带电作业的方式将绝缘子落地进行测量。

如果有条件停电，可直接在实际带电运行的绝缘子上测量污秽度，实际带电运行绝缘子上测得的现场污秽度可信度更高。

一般情况下，监测点盘型瓷/玻璃绝缘子可在模拟挂点上获得，复合绝缘子宜从带电运行的复合绝缘子上获得。

（一）取样位置
1）110kV交流线路：
上、中、下部各取1片绝缘子或1组伞裙，靠近高压端和低压端第1片绝缘子或第1组伞裙不取。

取3片（组）的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密。

2）220kV及以上电压等级交直流线路：
上、中、下部各取2片绝缘子或2组伞裙，靠近高压端和低压端第1片绝缘子或第1组伞裙不取。

取6片（组）的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密。

（2）不带电绝缘子
瓷/玻璃绝缘子串可取第2、3、4片，复合绝缘子取上、中、下部各1组伞裙共3组伞裙，取3片（组）的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密。

（二）取样时间
（1）绝缘子取样原则上在连续三年积污期后进行，积污期更长的情况下可在连续五年甚至更长积污期结束后进行。

（2）取样宜选择在雨季来临前进行，通常取样时间为2月至4月份。

（三）取样要求
1.绝缘子表面污秽样品上下表面分开取样，所用水量按上下表面面积所占比例计算；
2. 测试绝缘子应尽量避免污秽损失，拆卸绝缘子时应避免接触绝缘子的绝缘表面；污秽取样之前，容器、量筒等应清洗干净，确保无任何污秽；取样时，应带清洁的医用手套；污秽擦拭应彻底，污秽溶解时应确保无水量损失。

3.上下表面的分界线如图2所示。

(a)标准型(b)双伞型（c）三伞型
（d）复合悬式绝缘子大小（e）复合悬式绝缘子一大二小伞（f）复合悬式绝缘子大中
小伞
图2 绝缘子污秽取样上下表面示例
（四）污秽度测试
1.必要设备
测量等值盐密和灰密的设备包括：
蒸馏水或去离子水·电导率仪
量筒·温度探头
医用手套·滤纸(定量滤纸快速)
胶带漏斗
带标签的贮存污水容器 ·干燥器或干燥箱
洗涤容器天平
脱脂棉、刷子、海棉
2.污秽收集方法
为避免污秽损失，拆卸和搬运绝缘子时不应接触绝缘子的绝缘表面；表面污秽取样之前，容器、量筒等应清洗干净，确保无任何污秽；取样时，尽可能带清洁的医用手套。

污秽取样采用擦拭法，其程序如下：
单片普通型盘形绝缘子所用蒸馏水水量为300ml。

其它绝缘子与普通盘形绝缘子表面积不同时，可依其表面积按比例适当增减用水量。

如面积增大时，建议用水量选择：≤1500cm2为300ml，＞1500～2000cm2为400ml，＞2000～2500cm2为500ml，＞2500～3000cm2为600ml，＞3000～4000cm2为600ml。

上下表面分开擦洗污秽物时，用水量按绝缘子上、下表面面积比例适当分配。

将定量蒸馏水倒入有标签的容器中，并将海棉浸入水中（也可用刷子或脱脂棉），浸有海棉的水的电导率应小于10μS/cm。

分别从绝缘子的上下表面用海棉擦洗下污秽物，见图3。

带有污秽物的海棉应放回容器，通过摇摆和挤压使污秽物溶于水中。

重复擦洗，直至绝缘子表面无残余污秽物。

几经擦洗后仍有残余污秽物，应用刮具将其刮下，并放入污液中。

应注意不要损失擦洗用水，即污秽物取样前后，水量无大的变化。

图3 绝缘子的绝缘件表面污秽的擦拭
3.等值盐密（ESDD）的确定
测量污水的电导率和温度，测量应在充分搅拌污水后进行。

对于高溶解度的污秽物，搅拌的时间可短些，如几分钟；对于低溶解度的污秽物，一般需要较长时间的搅拌，如30min～40min。

对于复合绝缘子和涂料表面测污，对清洗下来
的污液，应充分搅拌和放置，一般需放置较长时间（如60min ）充分搅拌后完成测量。

按公式1进行电导率的校正：
()[]20120--=θσσθb
(1)
式中：θ—溶液温度，℃； σθ—在温度θ℃下的体积电导率，S/m ；
σ20—在温度20℃下的体积电导率，S/m ；
b —取决于温度θ的因数，可按公式2计算，其关系曲线见图4。

24253810544.310272.810032.1102.3----⨯+⨯-⨯+⨯-=θθθb (2)
绝缘子表面等值盐密（ESDD ）按公式3和4计算，σ20和S a 的关系见图5。

()03
.1207.5σ=a S
(3) A V S a /ESDD ⋅=
(4) 式中：S a —在温度20℃下的体积电导率，S/m ；
ESDD —等值盐密，mg/cm 2；
V — 蒸馏水的体积，cm 3；
A — 绝缘子的绝缘体表面面积，cm 2。

图4 b 值曲线 图5 σ20和S a 的关系曲线
如果分开测量绝缘子上下表面的等值盐密，其平均值可按5式计算（也可用于灰密平均值计算）：
()A A ESDD A ESDD ESDD b b t t v /⨯+⨯= (5)
式中：ESDD t — 绝缘子上表面的ESDD ，mg/cm 2；
ESDD b — 绝缘子下表面的ESDD ，mg/ cm 2；
A t—绝缘子上表面的面积，cm2；
A b—绝缘子下表面的面积，cm2；
A—绝缘子上下表面总表面积，cm2。

注1：在0.001mg/cm2范围内等值盐密的精密测量，推荐使用很低电导率的水，如小于1μS/cm。

一般蒸馏水（去离子水）的电导率小于10μS/cm，也可以使用，但要从含污水中的等值盐量中减去水的等值盐量。

注2：蒸馏水（去离子水）的用量取决于污秽的种类和数量。

非常重污秽或低溶解度污秽推荐加大水量。

实际上，可按0.2～1ml/cm2的水来清洗。

如果测量的电导率非常高，可能由于水少而使污秽物未充分溶解。

注3：测量电导率之前的搅拌时间，取决于污秽物的种类；对于低溶解度污秽物，可分几次测量，其间隔时间最长0.5h，取测量值稳定时的值为电导率值。

4.灰密（NSDD）的确定
首先对过滤纸（1.6μm级或更小）烘干后称重，然后对测量了等值盐密后的污水使用漏斗滤纸过滤(如时间过长，可采用真空过滤)，再将过滤纸和残渣一起烘干，最后称重。

如图6所示。

图6 测量NSDD的过程
灰密按式6计算：
NSDD =1000(W f－W i)/A(6) 式中： NSDD —非溶性沉积物密度，mg/cm2；
W f—在干燥条件下含污秽过滤纸的重量，g；
W i—在干燥条件下过滤纸自身的重量，g；
A —绝缘子表面面积，cm2。

附录B 憎水性测试——喷水分级法
喷水分级法用于检测复合绝缘子和RTV涂料表面的憎水性较常用的方法。

运行复合绝缘子憎水性测量应结合检修进行。

需选择晴好天气测量，若遇雨雾天气，应在雨雾停止4天后测量。

喷水分级法按照《500kV直流悬式复合绝缘子技术条件》（DLT 810）《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》（DL/T 864）标准的要求，将材料表面的憎水性状态分为7级，分别表示为HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6及HC7，其中HC1对应最佳憎水性，HC7对应最差憎水性，即完全亲水性。

憎水性分级的典型状态如下图7所示，各级对应的水滴的表面状态见表1。

图7 HC1~HC6在试品表面对应的聚水状态
（1）喷水装置的要求：
喷水装置采用质量较好的喷壶，可以方便﹑稳定地调节出雾状水流。

喷射角的校验方法如下：
在距喷水装置的喷嘴25cm处立一张纸，喷射方向垂直于该纸，喷水10-15次，形成的湿斑直径在25-35cm之间为合适。

（2）憎水性分级测量的要求：
测量时绝缘子按运行状态放置。

喷水装置的喷嘴距试品25cm，约每秒喷水一次，共喷射25次，喷射方向尽量垂直于试品表面，憎水性分级值（HC值）应在喷水结束后30S内读取。

喷水分级法将该憎水性分为7个等级，各级对应的水滴的表面状态。