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1、离压电器,年第期低气压下染污绝缘子的直流放电特性研究,庆大学咐军张盆辉陈明英舒立春孙才断颐乐班摘典根据在人工气候室内对悬式绝缘子一,司,一卜和支柱绝缘子一一,一一的直流污闪试验结果,得到了直流闪络电压与气压和盐密的关系。并对不同结构绝缘子的污 闪特性进行了分析。提出了表征直流污闪电压随气压降低而下降的特性指数”值的选取原则,并与交流下的结果进行了比较和分析主魔饲 】绝缘子直流闪络电压低真空人工污秽试验,二,五,一,一,子一一,一一五,下林节五甲五。,卜,一、前目是不可避免的。本文根据在人工气候室内的试验结果,得出了绝缘子直流污闪电压与气压的关系,并对几种结构不 同的绝缘子的直流污闪特性进行了分
2、析。目前,有关高海拔地区交、直 流输电线路的各种问题,逐渐得到 了世界各国的工程师和专家的重视,许多 国家投入了不少的人力、物力就这方面的课题展开了大量的研究工作,并取得了一定的结果。但至今为止,人们的主要注意力还是集中在研究大气参数的准确测量和大气参数对空气间隙放电电压的影响及校正等问题上。而对染污条件下,大气参数是否会影响绝缘子的放电特性方面的研究还不多。所以,随着我国西南、西北地区水电的不断开发,势必将有多条超高压交、直流输电线路穿过高海拔地区,把电能输送到工业集中的东部平原地区。虽然高海拔地区空气污染不如平原地区严重,但自然污秽和局部的工业污秽所造成的污闪总二、试验装置、试品及方法试验
3、是在重庆大学的人工气候室内完成的幻。人工气侯室是一个水平放置、内空间直径、长的圆筒。气候室内气压可在、之 间任意调节,温度最低可达一,并可由控制系 统调整。室内的人工雾由辅助设备锅炉、空气压缩机等送入蒸汽雾或冷雾气候室装有玻璃窗,可通过这些玻璃来观察试验现象。考虑到人工污秽试验时,由于临闪前的泄漏电流大,因此电源的容量就必 须足够大,否则试验结果就会带来较大的误差。用土台高压电器,年第期此,试验 中所采用 的直流电源 为双反馈控制的可控硅调压直流高压 电源。该 电源在泄漏电流为时,动态压降 小于肠,满足标准对试验电源的规定。使用静电电压表和一型光线振子示波器测 量闪络电压和记录闪络时的电压及电
4、流波型。采用固体污层 的人工污秽试验方法,用化学纯硅藻土和氯化钠的棍合物来模拟污层。考虑到高海拔地区的污染程度不如平 原地区严重,所以盐密取,。,之,灰 密为二。在试验时,将污染的试品自然阴干后挂入人工气候室 内,由锅炉产生 的蒸汽通过 管道送 入室内,形成均匀适度的热雾。人工气候室 内的温度始终控制在左右。当试品污层饱和湿润,气压达到预定值时,均匀升压进行闪络试验。闪络后,打开密封门,利用室内外空气的对流作用将放电产生的有害气体排出室外,避免放电生成气对下一 次放电的影响,然后再按上述程序重复进行试验。为了比较绝缘子结构对其直流污闪特性的影响,试品中,线路盘形悬式绝缘子选用交流普通型一和耐污
5、 型一,及直流一一电站用支柱绝缘子 选月普通型工一一和 耐 污型一一。其结构及尺寸如图和 表所 示。试验时,每种试品由片组成串,每串作次闪络,取其中次较低的电压值,对串次的闪络电压 取平均值,作为该种试品片串的污闪电压,再折算为单片的污闪电压。杏歹量 咬尸一丁犷护一丁二一一夕了认一犷一二已了二从明一书一门图试品绝缘子的形状三、试验结果与分析气压对污闪电压的影晌由于染污绝缘 子的直 流负极性闪络电压低于其正 极性的闪络电压,所以,在试验中只做负极性直流电压下的闪络试验。图给出 了不同盐密下折算到单片绝缘子的直流污闪 电压与气压 的关系。从试验 曲线可以得 出不同盐密下,无论是支柱绝缘子还是 悬式
6、绝缘子,其污闪电压都随 气压 的降低而有 所下降。一和一虽然具有相同的结构高度,但一具有双伞,并且其爬电距离也 比一要长肠。所以,在交流 电压 下,一的污闪电压比相 同条件下的一的值要高。从图还 可以看出,无论气压值如何,只要盐密和气压都保持相同,一的直流负极性 闪络电压仍然要比一平均高肠左右。这说明,用于交流输电线路,具有防污作用的一双伞型结构绝缘子,当用于直流输电线路时,与普通型一相比,仍具有防污作用。直流绝缘子一一与交流绝 缘子一和一相比,其 爬电距 离比一长肠,比认一 长帕。各种情况下,一一的直 流污闪电压 比一平均高肠左右,比一平 均高帕左右。由于耐污支往绝 缘子、禽压电皿侧玲年第细
7、,斌吕绝绝子的几何,狱片,一 食曰内石二绝缘子型号结构高度盘径爬电距 离 。,二表面积实洲皿,一一一公,叫”,。一悦石一刀,右李一一片之弓巧 今趾片一。一夕一一,户一一图在不同盐密下绝缘子的直流污闪电压与气压的关系附劝曰口侧片。一一。的结构为大小伞间隔,其爬电距离比普通型支柱绝缘子一一长肠。因此,一弓一的 直流污闪电压在各种情况下也要比一一平均高出肠左右。由此可见,在高海拔地区,采用增加爬电距离的办法来提高绝缘子的直流污闪电压仍然是有效的。另外,从上述的结果,可以得出一的型绝缘子爬电距离与一和一卜相比,未能得到充分利用。根据文 的方法,我们对图中所绘出的条曲线进行回归,其回归方程都为、“, 二
8、下一一一一万一,夭勺, 口、尸。,场妞协副训。一 一。为。时的闪络电压值。电压下特性指数”值。丛养给出的钾体,。,表列出了直流可以发现除个别泛高压电器年第拐衰衰征气压对直流污 闪电压形晌的特性指橄位盐密二。一。一。一。一。,。,支柱绝缘子大伞与小伞之间更易析接,从而使得值也较大。污闪 电压与盆密的关 系图给出 了不同气压孔折算到单片的绝缘子直流污闪电压与盐密的关系,表给出了相应的回归方程。从试验结果可知,低一。 片一一一韶一一一一一一一,蕊蕊。弓,一口之值偏大外,在直流负极性电压礼这弓种绝缘子的,值的变动 范围为、,大部份在左右变化。与文献 给出 的交流电压下,值相比,直流电压下。值普遍减小,
9、这也说明了,交流污闪电压 随气压降低的程度比直流时大。我们认 为,虽然低气压下空气密 度减小,散热能力低,弧柱温度可能比常压要稍高一些,但是在直流电压 下,电流不会象交流那样出现过零点。所以在直 流 电压 下,直流电弧不存在重嫩、恢复问题。即使在常压下,直流 电弧燃烧也比交流电弧稳定,容易飘弧,而易于出现桥接现象。所以,气压降低或者是海拔增高,使得直 流 电弧的一特性发生了变化,从而只是使飘弧和桥接现象更加严 重而已。因此,总的来说,根据本文所得 的试验结果,直流下的特性指数值与交流下的相比偏小,也就是说气压降低对污闪 电压的影响就要减小。另外,局部电弧的发展、桥接现象的产生与绝缘子的结构也有
10、很大的关系。所以,绝缘 子种类不 同,其,值也有差异。显然,一一与一一相比,多了几 个大伞,而其结构高度 又相同。所以气压降低,电弧燃烧更稗定,更易飘弧,一一。犁片一片标州门一一口认片弓。弓一一,勺高压电器功年第期片卫吕场加巧鱿。肠一。叱口一弓一图在不同气压下绝缘子直流污闪电压与盐密的关系气压下绝缘子的污闪电压和盐密的关系与常压 下一样,都是随盐密的增大而降低,并且 其下降趋势也逐渐变级。根据上述试验结果,可算出种绝缘子不同盐密下,折算到单片的污闪电压值在气压为时比试脸室 ”时的下降程度,如表所示。由于气压越偏污染程度 越严重,绝缘子的污闪电压越低。由表的结果可知,直流 电压下,随气压的降低,
11、污闪电压的下降率大约在肠、肠,班汤不同气压下折茸到单片的污闪电压与盐密关系的回归方程气压一一】一一一一一一一,二,一,右一,二,一二一,一。一一 一名,一一,一一名一“,一二一,一一盐密,衰式单 片和支柱绝缘子直流污闪电压在海拔时比海钱时的下降怪度肠 毋盐密二勺 试品。 。一一一一一一一污闪过程的典型示波图。从这些示波图可以看出,气压为和只的两种情况 下,无论是对交流一了绝缘子还是直流一一绝缘子,其闪络电压和泄漏电流的波形都是极其相似的。因此,要从机理上研究为什么植气压的降低,绝缘子的污闪电压要下降这一现象,我们认为今后还必须深入研究不同压力下电弧特性和电弧沿绝缘子染污表面的运动状况。一。芝芝
12、峭峭。一。基并且与交流 电压下的差异是绝缘子不同,其下降率也有所不 同。图给出了气压为和时,交流型绝缘子一和直 流绝绿子四、结论绝缘子的直流负极性污闪电压随气压的降低而减小。不同气压下,绝缘子的直流负撅性污闪电压与盐密的关系 可表示成廿 。一。、一一注一一一洲甘一一 里一,高压电器一一一、一心竺一一夕年第期图 一,污闪过程示波图盆密。岁。二,一,盆密以二一万一,盆密以。昌,一一 盐密。二以。口,电压 、一一伸崎、一、汹浏协一一一一压无瓦瓦气司划旬电压直流 电压下,反映污闪电压随气压降低而下降的特性指数。值比交流电压下的要小。由于直流电压下,不存 在电弧重徽,恢复问题,所以染污绝缘子的闪络电压随
13、气压的降低而下降的程度较小。,考文欲章润陆、陆宠惠超高压线路外绝缘气象修正系数的统计分布和海拔修正。高电压技术,顾乐观、孙才新、谢军等低气压下染污绝缘子的工频闪络特性重庆大学学报,张建辉、孙才新等。直流污秽试脸 电源重庆大学学报,节五,入,高压。开关设备的设计与计算苏波尔挂夫著周峰会等译面素雨校今高压开关设备的设计与计算的原版为苏联年出版,中译本由机械工业出版社于年月 出版。本书作者在汇集了欧美和苏联等国家许多电气公司 和制造厂家多年的研究成果和设计经 验以及大量文献的墓础 上,综述了气体特性及其在电气工业 中的应用,论述了高压。开关设备的结构和设计计算。全书共分章,即。的基本特性。的绝缘强度。开关设备中电弧的熄灭。断路器和负荷开关封闭式配电装置。本书可供从事高压电器设计、制造、安装和运行的工程技犬人员使用,还可作为大专院 校有关专业师生的参考书。全书千宇,定价元剐
