高海拔环境对RTV涂层污耐压的影响

包正红，王生杰，袁小清，胡海权，刘伟军，马永福，莫延顺，王娟乐，陈 尧

(1.国网青海省电力公司电力科学研究院，青海 西宁 810008；2.中国南方电网贵州电网公司，贵州 贵阳 550001；3.国网青海省电力公司西宁供电公司，青海 西宁 810008；4.国网青海省电力公司海西供电公司，青海 格尔木 816000；5.国网青海省电力公司检修公司，青海 西宁 810001；6.国网青海省电力公司海南供电公司,青海 共和 813000)

1 涂层耐压试验条件及方法

1.1 试验条件

为研究高海拔对涂层污耐压的影响，采用XP—160绝缘子进行污闪试验。悬式绝缘子在低气压条件下的交流污闪特性可在人工污秽低气压试验室内获得。

试验在直径4 m、高7 m人工气候室内进行，地点位于中国电力科学研究院特高压直流基地。其气压条件可实现海拔0～6 000 m连续可调(北京海拔为45 m，近似作为0 m)，试验分别模拟0 m、2 000 m、4 000 m海拔高度等级。

1.2 试验方法

采用固体层法，用氯化钠和硅藻土分别模拟污秽中可溶成分和不溶成分。盐密分别取0.1 mg/cm2和0.25 mg/cm2，灰密取1 mg/cm2，分别模拟中污秽和重污秽两种绝缘子污秽程度。试验中，采用人工喷湿法，将绝缘子表面涂污后，待迁移8 d后，涂覆RTV涂层绝缘子污层表面获得较好的憎水性，采用喷壶喷出水雾，使其均匀沉积附着在污层表面，待水分饱和即将有水珠滚落时，立即抽空气直至达到所需气压。

2 涂层耐压试验

2.1 绝缘子耐压试验过程

未涂覆RTV涂层XP—160绝缘子污闪过程如图1所示，图1(a)为初始加压时，绝缘子未见放电现象；随电压上升，在绝缘子钢帽处发生局部放电如图1(b)所示；电压继续上升，局部放电更加严重如图1(c)所示；当所加电压达到闪络电压时，绝缘子发生闪络如图1(d)所示。

图1 未涂覆RTV绝缘子典型污闪放电过程

涂覆RTV涂层XP—160绝缘子，由于绝缘子表面水分呈分离水珠状态，初始加压阶段与未涂覆RTV涂层时无明显区别，无放电现象如图2(a)所示；当所加电压上升时，与未涂覆RTV涂层绝缘子放电过程不同，涂覆RTV涂层绝缘子会在分离水珠间发生局部放电如图2(b)所示；电压继续上升，水珠间局部放电更加严重如图2(c)所示；电压上升到一定程度时，绝缘子发生闪络如图2(d)所示。

图2 涂覆RTV绝缘子典型污闪放电过程

2.2 RTV涂层闪络情况

人工污闪试验后，发现涂覆RTV涂层绝缘子钢帽附近以及钢脚、伞棱处有严重烧蚀痕迹。当手轻拭掉表面烧蚀痕迹时，发现内部RTV涂层完好如图3所示。

3 试验结果统计分析

根据重庆大学对玻璃和陶瓷绝缘子以及硅橡胶绝缘子污闪电压的研究，污闪电压随气压变化呈线性关系，随气压降低，污闪电压将会线性降低。试验中在获取原始污闪数据后，进行线性拟合如图4所示，并将海拔0 m、1 000 m、2 000 m、3 000 m和4 000 m对应拟合污闪电压以及电压提升倍数见表1、表2。

表1 模拟不同海拔高度污闪电压

表2 模拟不同海拔高度污闪电压提高倍数

在盐密∶灰密为0.1 mg/cm2∶1 mg/cm2，海拔为0 m时，涂覆RTV时闪络电压为未涂覆时的1.583倍;随海拔升高，每升高1 000 m，涂覆RTV绝缘子闪络电压下降约1.44 kV，而未涂覆RTV绝缘子闪络电压下降约0.91 kV如图4(a)所示；当海拔升高4 000 m时，RTV涂层电压与未涂覆RTV相比，提高倍数为1.581倍。可以看出，在盐密:灰密为0.1mg/cm2∶1 mg/cm2时，随海拔升高，RTV涂层污闪电压倍数变化不大。

在盐密∶灰密为0.25mg/cm2∶1 mg/cm2，海拔为0 m时，涂覆RTV时闪络电压为未涂覆时的1.575倍;随海拔升高，每升高1 000 m，涂覆RTV绝缘子闪络电压下降约1.43 kV，而未涂覆RTV绝缘子闪络电压下降约0.71 kV，如图4(b)所示；当海拔升高4 000 m时，RTV涂层电压与未涂覆RTV相比，提高倍数为1.483倍。

图4 模拟不同海拔高度的污闪电压

4 结论

从以上两种不同污秽状况下的污闪电压数据可以发现，当中度污秽情况时，随着海拔的升高，RTV涂层对于绝缘子污闪电压提高倍数变化不大；然而，当重度污秽时，随着海拔的升高，污闪电压倍数有所降低。故在重度污染地区，需要重点考虑海拔高度升高所带来的电压提高倍数降低问题，加强外绝缘配置。

5 建议

1)对高海拔重污秽地区的输变电设备，涂覆防污闪涂料时，建议采用工厂化浸涂或喷涂方式，确保涂层施工工艺满足现场使用要求;

2)对地处水泥厂、化工厂等重污秽区已涂覆RTV涂料的运行设备，应加强巡视或缩短正常巡视周期;

3)高海拔重污秽地区的输变电设备在加强外绝缘配置的同时配合使用RTV防涂料，可有效提升输变电设备防污闪能力。