架空输电线路污闪分析及防范措施

李建平

（江苏省太仓市供电公司，江苏 苏州215400）

0 引言

输电线路绝缘子，特别是在工业区、海岸和盐碱地区线路运行的绝缘子，常常受到工业污秽或自然界盐碱、灰尘等的污染，在其表面上形成一定的污秽层。在干燥情况下，这种污秽的电阻很大，对运行没有危险，但当遇到潮湿、大雾天气时，污秽层被湿润，就可能发生污秽闪络。污闪产生的经济损失是十分巨大的，会造成线路跳闸、停电等事故，并且对电网运行产生不良后果。

1 输电线路污闪分析

（1）污闪发生的时间。根据多年的运行经验，空气湿度较大的季节，有毛毛雨或大雾的情况下容易发生污闪，因此污闪多发生在秋天和冬季，此时多发生沿面放电情况，容易产生污闪。在一天中，从晚上到第二天凌晨是湿度最大的时候，绝缘子表面的污秽层最容易被湿润，此时也是产生污闪概率较大的时间段。（2）污闪发生的环境。通过对运行中的几十条输电线路污闪跳闸事故的分析，发生污闪的线路多在污染严重的地方，经过的区域中经常有大型发电厂、化工厂、钢铁厂等。在重力、静电力、大风等各种环境因素的作用下，绝缘子表面形成污秽层，大雨天气虽然可以对绝缘子产生洁净作用，提高其污闪的电压值，但在干燥无雨的环境下污秽量还是会渐渐增加。（3）污闪的放电机理和绝缘子局部放电过程。绝缘子污闪放电的显著特点是闪络电压较低，正常情况下普通绝缘子的干闪电压是75kV，湿闪电压有45kV，而在绝缘子污秽较重的情况下可能只有10kV 左右。在干燥条件下，污秽尘埃的电阻很大，绝缘子的性能不会降低。但在大雾、雨雪的情况下，空气中十分潮湿，绝缘子表面污秽层将被湿润，在工频电压的作用下绝缘子表面电导和泄漏电流增加很大，这就可能导致绝缘子沿面污闪放电。绝缘子表面的污秽层充分湿润，形成一层贯穿绝缘子表面的导电层。由于导电层电阻低，在正常工作电压下就会产生泄漏电流。因绝缘子表面各处的吸污量不均匀，吸附的导电溶液量也不同，所以表面各处的电阻大小不同，产生的泄漏电流也不相同。泄漏电流较大处，会出现局部过热，烘干了污秽，致使导电层电阻变大，引起电场集中，产生局部放电，蓝紫色刷状火花开始放电，形成了脉冲泄漏电流。电弧内的电场强度随电弧电流增加而减少，放电又使电场分布发生变化，使未被烤干的湿污区场强升高，泄漏电流增大，再次出现局部过热烤干，此时局部放电发展到电弧放电，放电的颜色由蓝紫色刷状火花变成黄红色树枝状火花。随着局部放电的重复和发展，电弧串联的总的湿污区电阻减少，泄漏电流增大。当场强超过临界值时，电弧将贯穿整个绝缘子表面，形成沿面放电，颜色由黄红色树枝状火花变成闪亮的青白色闪光，发生污闪。在电网系统出现过电压时，污闪的过程将被简化，时间也将缩短。

2 输电线路污闪防范措施

根据苏州太仓地区输电线路的多年运行情况，我们强化了输电线路防污闪设计工作，并加强了防污闪的各项措施的实施，降低了本地区污闪事故的发生几率。主要采取措施如下：

2.1 强化输电线路防污闪设计

设计输电线路时线路路径避开污秽区。在保证经济合理、施工方便的条件下，设计选定的线路路径应尽量避开污秽等级高的化工厂、发电厂、冶金厂、煤窑等；尽可能准确全面地掌握线路沿线的环境资料，为划分污秽等级和计算泄漏比距做准备；根据Q/GDW179—2008《110～750kV 架空输电线路设计技术规定》中有关架空电力线路环境污秽等级的规定，准确计算绝缘子泄漏比距。

根据以往的设计经验，计算泄漏比距时应采用高一级的污秽等级，即线路环境污秽等级为二级，那么，计算泄漏比距时就选定三级。还要做好污区分布图的测绘工作，为了给设计工作提供可靠的依据，在测绘过程中应合理选择盐密测试点，认真调查测绘区内的污染源、气象参数。

2.2 定期登杆检查或清扫

根据输电线路运行规程，需对输电线路进行定期登杆检查，在污闪或污秽季节到来之前，对经过污秽等级高地区的线路瓷绝缘子表面的污秽层进行定期清扫或者清洗，并制定相应的清扫统计台账，做到全面彻底的清扫。清扫方法一般有人工清扫、机械清扫和带电水冲洗等，无论采用哪种清扫方法，都要对绝缘子上的污秽层进行及时清扫，如果清扫不及时，就可能发生污闪事故。110kV 及以上线路的普通型绝缘子在每次清扫后都应选取监测盐密，选取的盐密值超过绝缘子爬距所控制的盐密指标时，应适当增加清扫次数。另外，要对绝缘子串进行定期测零工作。根据几十年的线路运行数值，绝缘子的年劣化率为0.3%，对零值绝缘子要及时进行更换，以有效防止绝缘子污闪掉串事故的发生。

2.3 合理配置外绝缘爬距

工频闪络的发生率与绝缘子的泄漏比距有直接关系，对于500kV 及以下不太长的绝缘子串，闪络率和串长（泄漏比距）成线性关系。因此，在输电线路设计时就应正确选取线路经过区域的污秽等级，如果线路路径较长可能经过几个污秽区，此时只按一般地区采取正常绝缘，则会导致事故的发生。故应严格按照“江苏省电网污区分布图”和有关规定执行，选取正确的绝缘爬距。重污区应该按照饱和盐密来进行绝缘配置。对于运行中的线路，在原绝缘子串的基础上增加1～2片绝缘子来增加整串绝缘子的爬电距离，提高闪络电压，控制闪络事故的发生。需要特别指出的是，绝缘子长度调整后，导线对杆塔的空气间隙、对杆塔塔头横担的距离将发生变化，尤其要注意校验最大风速情况下的安全距离。

2.4 合理选用RTV 涂料

室温硫化硅橡胶（Room Temperature Silicone Rubber）简称RTV 防污闪涂料，近年来其以长效、免维护等突出特点作为一种新技术、新材料在国内得到了快速发展和广泛应用，特点是憎水性能好、电压分布均匀、污闪电压高、阻弧效益大、自洁能力强等。涂刷RTV 以后，在绝缘子表面形成了一层薄膜，具有良好的憎水性，在遇到雾、露、毛毛雨等潮湿天气后，污秽层吸收的水分以不连续的形式存在，防止了泄漏电流和局部电弧的产生，显著提高了绝缘子的耐污闪电压，因此在绝缘子上喷涂RTV 涂料是解决线路污闪问题的主要措施。应用RTV 长效涂料，效果优于调整外绝缘爬距或其他方法，节约了大量的运行线路改造费用，取得了良好的经济效益。

2.5 改造悬垂绝缘子悬挂方式

在线路走廊通道紧张的情况下，为了节约线路走廊一般对绝缘子采用“V”或倒“V”串，不但减少了铁塔垂直方向的荷载，节约了线路走廊通道，适应了地方经济的快速发展，而且提高了绝缘子的耐污闪电压，大幅减少了覆冰、鸟粪闪络等引起的跳闸事故。对于V 型串，根据运行经验可知，外型较简单的标准型绝缘子组成V 型串时，其污闪电压比悬垂串提高25%～30%；由防污型绝缘子组成的V 串，污闪电压提高的幅度较小。由于V 型串的安置方式决定了其自洁的能力较强，基本上不像普通绝缘子串那样需要定期清扫，这就大量减少了人工清扫的工作，降低了线路运行成本。

3 结语

架空输电线路防污闪是一个长期而有序的过程，防污闪事故要从设计、施工、运行管理上全面落实各项技术措施和安全措施，全面提高设计人员防污闪的设计意识，加强运行管理单位的防污闪业务水平，这样才能保证输电网的可靠安全运行。

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