绝缘子特征及防污秽闪络措施

刘文树

一、盘型绝缘子

盘型绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点,被广泛用于各电压等级的输电线路上。但随着盘型绝缘子的用量迅速增加,盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点,给安全运行和维护带来一定的麻烦。盘型绝缘子和钢化玻璃绝缘子均为可击穿型,当受冲击电压作用下或发生污闪时,容易使单片绝缘子顶端被击穿。击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂所致。应该说明的是,盘型绝缘子和钢化玻璃就其本身并不易老化,而是它的整体帽脚型结构,这种结构使高的场强位于绝缘子内部,从而加速了绝缘子劣化。对于瓷绝缘子老化结果产生低值瓷绝缘子,若剔除漏检,在遭受雷击闪络时(或污闪时),由于较高的雷电流和随后的工频续流(或短路电流),可能会使该老化绝缘子头部因瞬间聚热而发生爆炸,造成断串事故。

二、长棒型绝缘子

1.长棒型瓷绝缘子,长棒型绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上,由双层伞实心绝缘子发展而来。继承了瓷的电稳定性,消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点,同时也改变了头部复杂应力(剪、切、压)的帽脚式结构。

长棒型瓷绝缘子具有良好的耐污性能,这是因为长棒型瓷绝缘子伞盘间无金具连接,相比盘型绝缘子串,在绝缘部分等长情况下,相当于增加约20%的爬距;在同等长度和同样污秽条件下长棒型瓷绝缘子的介电强度比帽脚式玻璃绝缘子要高出10%-25%,故伞裙可做得小些。由于长棒型瓷绝缘子结构伞盘无下棱,伞盘与伞盘间的芯棒本身就是绝缘体,瓷芯和相对较小的开放式无棱伞裙,比瓷或玻璃盘型绝缘子有更好的自洁性能,这点显然比盘型绝缘子串性能优越。

2.长棒型合成绝缘子。合成绝缘子技术性能不断成熟和提高,并易向大吨位发展。它结构简单、轻巧,具有较高的耐污性能和免维护(或少维护)的特性,它是一种最具有发展潜力的绝缘子,它的衍生产品应用广阔。在一般超高压线路和紧凑型线路中合成绝缘子作为悬挂、支撑显示出它的特殊能力,它的轻巧和柔中带钢的特性是其他种类的绝缘子不可比拟的。

当超高压线路悬垂采用合成绝缘子串,耐张采用长棒型壳绝缘子串组合时,是今后值得推荐的方案,并可为状态检修、状态运行、减员增效创造条件,对发挥更大的经济和社会效益具有长远的现实意义。硅橡胶复合绝缘结构改变了传统以瓷为主的外绝缘结构,为高压输变电设备开拓了新的技术领域。

三、绝缘子防污闪的预防措施

高压设备绝缘子污闪是一个复杂的过程,是一种需要一定时间和一定电能聚集下的一种热击穿过程。污闪的三要素有:污源、雾与雨、工频电压。污闪的机理过程有四个阶段:绝缘子表面积污、绝缘子表面污层受潮、局部放电使表面干带形成、电弧形成,导致沿面闪络。绝缘子污闪的具体过程如下:绝缘子表面受潮后,污层湿润后变为导电层,在运行电压作用下,表面产生泄漏电流,使局部温度升高。在电流密度大、污层电阻高的局部区域烘干污层,称为干带。干带中断了泄漏电流,使作用电压集中形成高场强,而引起干带上空气击穿和泄漏电流的脉冲。干带上出现的放电与未烘干的污层电阻相串,当串联电阻较低而泄漏电流脉冲较高时,放电将转成电弧。其燃烧和持续发展将导致绝缘子两极间的闪路。

综上所述,我们从理论与实际的结合上分析了绝缘子污闪施电机理,总结了绝缘子运行中的薄弱环节和具体预防措施,防污闪的手段就是要掌握污闪的要素,利用科学技术和人为的方法。率先进入该领域,采取积极有效的措施,破坏污闪形成的条件,从而使电网稳定运行。

(作者单位:榆林供电分公司调度通信局)