沿面放电及闪络..

2、屏蔽的应用：
改善电极形状，使固体介质表面电位分布均匀化。如采 用均压环或屏蔽环。 3、涂憎水性涂料（硅脂、室温硫化硅橡胶RTV等）； 4、应用半导体釉绝缘子； 5、应用硅橡胶合成绝缘子； 硅橡胶 特点： 憎水性强、耐分性好、且具有迁移性； 耐气候变化、耐臭氧、紫外线、电弧； 重量轻、机械强度高、不破碎、安装方便； 价贵，寿命短，5-15年寿命。
提高Us措施：
密合、光滑、干燥气体下增大气压。
二、极不均匀场中具有强垂直分量时的沿面 放电
电场特点：电力线与固体介质表 面几乎垂直。 典型设备：穿墙套管 放电特点：闪络发展过程中会 出现滑闪放电 （法兰边缘场强最大）电晕放电→（放电伸展）刷状放电 →（放电继续发展）滑闪放电 滑闪放电是强垂直分量场特定的放电形式。
模块六
沿面放电试验
情景一 沿面放电及闪络
新课引入： 什么是沿面放电？
定义：
沿着固体介质表面所进行 的气体放电。 常发生在高压外绝缘及高 压绝缘子表面。 放电发展到另外一极称为 闪络。 实验表明：沿固体介质表 面的闪络电压比固体介质 本身的击穿电压低很多， 也比相同间距的纯气隙的 击穿电压低得多。
一个绝缘装置的实际耐受电压往往取决于它的闪络电压， 而闪络电压常受固体介质表面的干燥、清洁、污染等情况 影响。因此设计时需要知道绝缘子的干闪络、湿闪络和污 秽闪络电压。
3、污闪条件： 4、影响因素：
（1）产生局部电弧
（2）污闪电流能维持局部电弧燃烧 （1）表面泄漏电流的大小； （2）绝缘子直径； （3）爬电距离； （和湿闪通常在过电压下发生，而污闪在工作电压下就可 能发生；污闪往往造成大面积多点事故，重合闸动作成功率 远低于雷击闪络时的情况，易导致事故扩大和长时间停电。 污闪被认为是电力系统安全运行的大敌。
吸湿性大→r表分布不均匀→Us↓
大气相对湿度<70% 湿度影响很小 大气相对湿度>70% 湿度↑→Us↓
提高Us的措施：
1、↓C0： 增大绝缘厚度，采用小介电常数介质
2、↓r表：
法兰瓷套表面涂半导体釉（漆），工程上常用。
三、弱垂直分量极不均匀场的沿面放电
电场垂直分量小→沿面电容电流小→无热电离和滑闪→ 沿面放电电压降低不多 提高放电电压的途径主要是用均压屏蔽环等改变电极形 状，缓和局部高强场，均匀电场分布
设绝缘子自身电容为C，若只考虑对地杂散电容CE,则等值 电路如图（a）所示
当CE两端有电位差时，必然有一部分电流经CE流入接地铁塔， 而流过CE的电流都是由绝缘子串分流出去，因此靠近导线的绝 缘子流过电流最多，电压降△U也最大
六、防污闪的措施
两个途径：
一是改善绝缘表面电位分布；
二是改进绝缘子的形状、材料，减小表面泄漏电流。
具体措施：
1、增大泄漏距离（爬距）：
“爬电比距” λ是指外绝缘“相—地”间的爬电距离（cm） 与系统最高工作电压（kV，有效值）之比，该指标用来表 示染污外绝缘的绝缘水平。 若某地常出现不应有的污闪事故，可考虑增大爬距、加强 绝缘。比如增加绝缘子片数、选用耐污性绝缘子或用Ⅴ串 代替Ⅰ串。
6、定期或不定期清扫（含带电水冲洗）。
情景二 绝缘子串电压分布的测量
一、试验目的
理解输电线路绝缘子串上电压分布不均匀的原因，理解测 量绝缘子串上电压分布的意义，掌握电压分布的测量方法， 了解绝缘子串的电压分布规律及其测量方法，了解均压环 的均压作用。
二、绝缘子串的电压分布不均的原因
35kV以上的电压输电线路使用由悬式绝缘子组成的绝缘子 串来构成具有高电位的导线与具有地电位的杆塔之间的绝缘。 绝缘子串上的每片悬式绝缘子结构，尺寸完全相同，若每片 绝缘子承受的电压相同，则利用率最高。但是由于绝缘子的 金属部分与接地的铁塔和带电的导线之间存在杂散电容，使 绝缘子串的电压分布不均。
滑闪放电的机理
法兰附近沿介质表面电流密度 最大，电位梯度也最大，因此最 先出现初始的沿面放电； 在电场强垂直分量的作用下， 带电质点撞击介质表面，引起局 部温升，导致热游离，从而带电 质点剧增，电阻剧降，通道迅速 增长； 热游离是滑闪放电的重要特征 和条件。
影响闪络电压的因素：
1、体积电容C0对Us的影响 C0越大→U分布越不均匀→Us↓ r表越大→U分布越不均匀→Us↓ 2、介质材料吸湿性
界 面 电 场 分 布 的 三 种 典 型 情 况
一、均匀和稍不均匀电场中的沿面放电

由于电场畸变使沿面闪络电压 比空气间隙击穿电压低得多。
Us＜Ub
原因在于： ①介质与电极间存在气隙→局放→电荷畸变电场→Us↓； ②介质表面吸潮形成水膜→畸变电场→Us↓； ③介质表面电阻分布不均匀→Us↓。 因此，均匀电场中闪络电压 ① 与固体介质吸附水分的能力有关； ② 与固体介质与电极结合的紧密程度有关； ③ 与固体介质表面电阻和表面光滑状况有关； ④ 与气体的状态有关； ⑤ 与电压的种类有关。

四、干闪、湿闪
1、干闪定义
绝缘子表面在干燥、洁净状态下的闪络
2、湿闪定义
表面洁净的绝缘子在淋雨时的闪络。
五、污闪
1、定义：
表面脏污的绝缘子在受潮情况下的闪络。 重污染地区：化工厂、水泥厂、冶炼厂等高盐密区 恶劣大气条件：雾、露、雪、毛毛雨
2、污闪过程：
表面受污、受潮不同→R表分布不均匀，泄漏电流分布不 同，电流大处发热多、干燥快→形成高阻干燥带→此处I↓ ，附近潮区I↑→干燥带扩大→干燥带几乎受全部电压→ 当E>Ecr→局部闪烁放电→热游离产生局部电弧。 若：1）外施电压、弧道电流足以维持局部电弧燃烧→闪络 2）否则→熄灭
6、等值盐密：
表征绝缘子表面污秽度的一个指标，指的是每平方厘米表面 上沉积的等效NaCl毫克数。“等值盐密法”即是用NaCl来等 值表示表面上实际沉积的混合盐类。 测量污秽度是为了划分污区、决定户外绝缘应具备的绝缘水 平、决定清扫周期。 我国是按三个因素来划分污区等级的：污源，气象条件和 等值盐密。 我国国标规定的污秽等级从0级到Ⅳ共五个级别，污秽程度 逐级提高。（参照P28表1-4所示）