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1、第1章 高电压绝缘 1.5 复合绝缘体的绝缘性能 实际应用中，多把不同的绝缘组合起来构成复合 绝缘结构，可以得到比各个单体击穿场强都要高 的击穿场强。 理解复合绝缘的性能的基础：各个单体绝缘分担 的电压。 复合绝缘中的重要现象：局部放电、沿面放电。 一、双层介质的电场分布 两层介质的电场分布：当施加冲击电压时，场强与介电 常数成反比，即介电常数小的介质，场强大，故易击穿 。 击穿的容易程度按气体、液体、固体排序。 固体表面电荷的影响：固体表面带有电荷时，加直流电 压，所加电压几乎全加在固体上，气体、液体所加电压 小，固体先行击穿的情况多。加交流电压时，当固体表 面所带电荷极性和外加电压的极性相
2、反，气体或液体上 所加电压将很大，容易发生局部放电。 二、局部放电 -指电极间没有连通的局限在部分地方的放电 。 放电形态有3种： 沿面放电 气隙放电 气泡放电 三、沿面放电 沿面放电沿着固体表面的气体发生的放电。 沿面闪络当沿面放电发展成贯穿性放电时，就 称为沿面闪络，简称闪络。 电力系统中的绝缘事故，如输电线路遭受雷击时绝 缘子的闪络、污秽工业区的线路或变电所在雨雾天 时绝缘子闪络引起跳闸等，都是沿面放电造成的。 1、不同绝缘结构的沿面放电特性 沿面放电的发展主要取决于沿面放电路径的电场分布。 1电极；2固体介质；3电力线 1）均匀电场 ： 特点： 击穿电压较高，但如有小气隙、薄水膜等引起
3、 电场畸变的话，击穿电压会下降。 提高沿面击穿电压的方法： * 将电极与介质接触面仔细研磨，紧密接触； * 在介质端面上喷涂金属，将气隙短路； * 改善材料的吸水性，干燥。 2）强垂直分布的极不均匀电场 如穿墙套管绝缘子。 2）强垂直分布的极不均匀电场 如穿墙套管绝缘子。 2）强垂直分量的极不均匀电场 其放电过程：电晕放电、细线状火花放电、滑闪 放电和沿面闪络放电击穿四个阶段。 击穿电压较低。 提高沿面击穿电压的方法： * 增加法兰处套管的外径，以增加绝缘厚度； * 采用介电系数小的介质，如瓷-油组合绝缘； * 在套管表面法兰处，涂半导体漆或半导体釉。 绝缘子控制规则 在工作电压下，不允 许发
4、生强烈电晕。 在过电压下，不允许 发生滑闪。 3）强水平分量的极不均匀电场 如支柱绝缘子。 击穿电压较低。 提高沿面击穿电压的方法： * 改进电极形状； * 改善电极附近的电场。 2、悬式绝缘子的电压分布及闪络特性 2、悬式绝缘子的电压分布及闪络特性 绝缘子串的机械强度与单个绝缘子相同。 沿面闪络电压与绝缘子片数成正比。 线路的绝缘水平由绝缘子片数决定。 悬式绝缘子的电压分布不均匀。 绝缘子的电气性能常用闪络电压来衡量，分为干 闪电压（户内绝缘子）和湿闪电压（户外绝缘子 ）。 3、绝缘子表面 污秽时的沿面放电 污闪 3、绝缘子表面污秽时的沿面放电 污闪 防止污闪的措施： 定期清扫（用干布擦拭或
5、用带 电水冲洗）； 加大爬距（增加绝缘子片数或 使用防污绝缘子）； 采用涂料（涂油或涂蜡）； 采用半导体绝缘子、合成釉绝 缘子。 名词解释 绝缘子 绝缘子俗称瓷瓶，它是用来支持导线的绝缘体。 绝缘子可以保证导线和横担、杆塔有足够的绝缘 。它在运行中应能承受导线垂直方向的荷重和水 平方向的拉力。它还经受着日晒、雨淋、气候变 化及化学物质的腐蚀。因此， 绝缘子既要有良好 的电气性能， 又要有足够的机械强度。 绝缘子的好坏对线路的安全运行是十分重要的。 名词解释 闪 络 在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表 面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络 电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零 或
6、接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表 面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘的现象称为 闪络现象。 沿绝缘体表面的放电叫闪络。 而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。 名词解释 污 闪 污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿 条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形 成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低， 在电力场作用下出现的强烈放电现象。 防污闪的措施有很多，传统的方法是春秋两季的 停电清扫，还有使用硅油、硅脂等涂料，合理的 调节外绝缘的爬电比距，近年的有使用防闪增爬 裙，使用RTV防污闪涂料等。 案例1 19982002的5年中，珠海地区110 220kV线路共运行38.286百公里年
7、，在此 期间共发生污闪跳闸9次，污闪跳闸率为 0.24次/百公里年，远远大于规程推荐值的 0.1次/百公里年。 案例2 2002年2月22日凌晨，沈阳地区电网因浓雾发生 大面积严重污闪，污闪造成了220kV供电系统崩 溃，66kV及以下供电系统随之崩溃和严重波动， 直到午时1点供电才趋于平稳，此次雾闪造成了化 工厂全厂供电、供水、供汽中断，常压、催化裂解 、气体分馏、尿素脱蜡产品精制等生产装置停车。 特别是催化装置的主风机、汽压机等重要设备突然 停机，一旦操作不慎极易引发爆燃爆炸事故。因此 ，电气设备防污闪的新技术、新材料和新方法愈来 愈受到人们的重视。 案例3 1996年底至1997年初长江中下游6省1市持续大雾。 久旱无雨后的华东污闪从安徽向江苏、上海、浙江蔓 延，同时污闪波及华中的江西、湖南、湖北。 华东主网12条500kV线路跳闸62次，4条线路绝缘子 断串，3条导线落地；24条220kV线路跣闸60多次， 9条线路绝缘子断串导线落地；安徽500kV系统一度 与华东主网脱离。 华中电网2条500kV线路、22条220kV线路及2座 220kV变电站和九江电厂污闪跳闸48次，其中4条线 路5串绝缘子断串。 这是1990年后又一次电网大面积污闪事故。 谢谢！
