接触网绝缘子污闪原因分析及防范措施

接触网绝缘子污闪原因分析及防范措施

石家庄供电段郝继国

摘要：电气化铁路绝缘子污闪的发生和绝缘子爬电距离、绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度有关。绝缘子积污程度受绝缘子型式、降雨及距污染源距离等影响。合理的选择外绝缘的爬电比距，增加绝缘子清扫力度是防范绝缘污闪的重要措施。

由于电气化铁路绝缘子表面积污，在恶劣天气下引起绝缘子在正常工作电压下发生污秽闪络，造成大面积和长时间的停电故障，是目前电气化铁路频发性事故之一。我国大气环境污染比较严重，城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋恶劣化。所以，分析影响绝缘子污闪放电的因素，人事绝缘子表面积污规律，加强绝缘管理和采取针对性的防范措施，最大限度的减少污闪对电气化铁路运输具有重要意义。

1 绝缘子污闪分析

1.1 污闪原来

绝缘子表面积污受潮后导致绝缘性能下降，产生沿面气体放电现象（成为沿面放电），沿介质表面放电的蓝色火花是紧贴着表面向前延伸最后导致闪络发生。闪络发生后，介质表面并无明显烧伤痕迹，甚至光滑的介质表面在发生闪络经拭擦后依然如故，所以说闪络放电时加上就是电流沿固体表面放电的发展打了两极间的击穿。闪络击穿的不是固体介质，而是固体介质表面的空气。闪络电压值不但低于固体介质击穿电压值，也低于空气间隙的击穿电压值。绝缘子闪络将

引起变电所馈线断路器跳闸，中断供电。

1.2 影响绝缘污闪的主要因素

⑴绝缘子本身的原因，绝缘子的泄露距离是否足够。绝缘子爬距、结构与污闪电压密切相关，一般情况下，污闪电压随爬距的增大而增加。绝缘子的防污性能，合理的结构设计，其表面光滑，不易形成涡流，积污量较小，提高污闪电压。

泄露比距小。计算泄露比距采用额定电压与实际运行电压不符。通常，实际污闪季节，系统电压高出额定电压的10%左右，也就是说，计算的泄露比距比实际底10%左右，故污闪必然会出现。

绝缘子不能满足污秽要求。以往，我们常采用普通绝缘子和防污绝缘子。这两种绝缘子的耐压层，只有几片或十几片水泥浇注层厚度，一旦出现零值绝缘子，耐压水平就会降低，从而影响泄露电流的变化，出现污闪。

⑵外部因素，即绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度。一是大气污染造成的绝缘子表面积污。接触网绝缘子暴露在露天大气中运行，受到大气尘埃的污染是不可避免的。脏污使本来较为光滑的表面变的粗糙，容易引起放电。脏污的成分如果是尘埃、酸、碱性及金属性导电物质，就会缩短放点距离，更容易引起放电。二是能使积聚污秽物质充分受潮的气象条件。在干燥气象条件下，表面脏污的绝缘子仍有很高的绝缘强度。但在大雾、凝露、毛毛雨等气象条件下，污层中的电解质成分会充分溶解在水中，在绝缘子表面形成导电通路，使绝缘强度大大降低，在正常运行电压下就能导致绝缘子污闪。通常情况下，

造成接触网接院子闪络往往是绝缘子表面积污和空气潮湿两个因素综合作用的结果。

2 污闪的季节性和实践性

污闪多发生在秋末初冬和冬末初春季节。凌晨是污闪出现的高峰，因此时是雾行成的最佳时间和降雪最多的时段，一般情况下，当太阳出来后逆温层消失，雾也就散去了，所以中午出现污闪的情况极少。

3 防范措施

3.1 合理的选择外绝缘的爬电比距（调爬）

爬电比距越大，绝缘子污闪电压越高。在沿线污染严重及频繁发生污闪的区段合理的提高绝缘子的爬电比距，是提高闪络电压的有效途径。目前，调整爬电距离的方法有装设爬裙或更换大爬距防污型绝缘子两种。运营实践及资料表明，装设爬裙更适合在变电所使用，不宜在接触网棒式绝缘子上使用，大爬距绝缘子的爬距选择不小于1450mm是合理的，不宜再加大。

3.2 加强绝缘子清扫力度，制定清扫周期

⑴加强绝缘清扫是挖掘设备绝缘余度，防止污闪的一个重要手段，但由于绝缘子数量多，其清扫任务较重。

⑵在入冬及春融季节进行绝缘子带电水冲洗是清除绝缘子表面的污秽物质的有效措施，可以节省大量人力、财力，此种方式在我国铁路运营中已有多年成熟运用。

⑶有条件下，可以采用高压带电清扫机对接触网绝缘子进行清扫，可以使高压设备的清扫工作实现状态检修，从根本上解决了设备瓷表

面的积污问题。

3.3 更换合成绝缘子或玻璃钢绝缘子

硅橡胶绝缘子技术性能有如下特点：

⑴憎水性。硅橡胶防污曾爬裙具有极强的憎水性，由于硅橡胶材料本身性能，水分在表面形成水滴，污层难于润湿，从而改善了组合绝缘介质表面状况，污层不易形成连续的导电层，使瓷绝缘体表面泄漏电流甚小，改善污闪特性。

⑵自洁性。硅橡胶防污曾爬裙起到遮盖作用，可减少瓷瓶积污，而伞裙本身有一定的斜度、表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强，所以加装伞裙后瓷瓶的积污量、盐密度都有明显降低，起到防污作用。

⑶增加爬距。若在支柱瓷瓶上加装一个硅橡胶防污曾爬裙，可以增加爬距8.2%，加装两个可增加爬距16%，是供电线绝缘子外绝缘增加爬距的有效措施。

⑷阻弧效应。绝缘子上下法兰附加硅橡胶防污曾爬裙后，能起到屏障作用，能阻止电发生和发展。

⑸防污水流、冰流。硅橡胶防污曾爬裙可有效的防止污水及冰流短接瓷裙。

采用玻璃绝缘子。玻璃绝缘子的爬距大，泄露比距高，且发生故障时能够自爆，可缩短故障点的查找时间并降低停电损失。

4 结束语

污闪是对电气化铁路供电可靠性危害极大的频发性事故，绝缘子积

污和防污闪是个复杂的技术问题，至今许多方面还有争议。为提高供电可靠性，近期采用加强绝缘子清扫力度，缩短清扫周期来减少污闪的发生率，远期可通过调整爬电距离，更滑大爬距防污型绝缘子或更换硅橡胶绝缘子等来彻底解决绝缘子污闪问题。

2015.08.15