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1、,第八节 沿面放电和污闪事故,沿面放电概念 沿面放电的类型与特点 沿面放电电压的影响因素和提高方法 固体表面有水膜时的沿面放电 绝缘子染污状态下的沿面放电 污闪事故的对策,一、沿面放电概念,沿面放电:沿着固体介质表面发展的气体放电现象。,污 闪:沿着污染表面发展的闪络。,电力系统中绝缘子、套管等固体绝缘在机械上起固定作用,又在电气上起绝缘作用。其绝缘状况关系到整个电力系统的可靠运行。,绝缘功能的丧失可以分为以下两种情况:,固体介质击穿:一旦发生击穿,即意味着不可逆转地丧失绝缘功能。,沿介质表面发生闪络:由于大多数绝缘子以电瓷、玻璃等硅酸盐材料组成,所以沿着它们的表面发生放电或闪络时,一般不会导
2、致绝缘子的永久性损坏。电力系统的外绝缘,一般均为自恢复绝缘,因为绝缘子闪络或空气间隙击穿后,只要切除电源,它们的绝缘性能都能很快地自动彻底恢复。,表面放电的实验现象: 沿固体介质表面的闪络电压不但比固体介质本身的击穿电压低得多,而且也比极间距离相同的纯气隙的击穿电压低不少。可见绝缘的实际水平取决于它的沿面闪络电压。它与设备表面的干燥、潮湿或清洁、污染有较大关系。,二、沿面放电的类型与特点,界面电场分布可分为3种典型情况,见图1-21,(a)固体介质处于均匀电场中,界面与电力线平行 (b)固体介质处于极不均匀电场中,且界面电场的垂直分量En比平行于表面的切线分量Et要大得多,(c) 固体介质处于
3、极不均匀电场中,但大部分界面上的电场切线分量Et大于垂直分量En,(一)均匀和稍不均匀电场中的沿面放电,图121(a)平板电场电极间插入一块固体介质,沿面闪络电压比纯空气时下降很多,原因如下:,固体介质与电极表面接触不良,存在小气隙 大气中的潮气吸附到固体介质的表面形成薄水膜,电极表面集聚了电荷,降低了闪络电压。 固体表面电阻的不均匀和粗糙不平也会造成电场畸变。,(二)极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电,(三)极不均匀电场中垂直分量很弱时的沿面放电,平均闪络场强比均匀电场时低得多;另一方面,由于界面上电场垂直分量很弱,因此不会出现热电离和滑闪放电,如图123,取决于材料的亲水性或憎水性,
4、三、沿面放电电压的影响因素和提高方法,(一)固体介质材料,(二)电场型式,放电电压与电场型式有很大关系,如在极不均匀电场中,沿面闪络电压比同样距离的纯空气间隙的击穿电压降低得较少,因而采取措失提高沿面放电电压的可能幅度也不大。,四、固体表面有水膜时的沿面放电,如图125,对于湿闪络:,(1)沿湿表面AB和干表面BCA发展,绝缘子湿闪电压为干闪时的4050。,(2)沿湿表面AB和空气间隙BA发展,绝缘子湿闪电压不会下降很多。 (3)沿湿表面AB和水流BB发展,湿闪电压降低到很低的数值。,五、绝缘子染污状态下的沿面放电,闪络形成:毛毛雨、雾、露等不利天气时,污层将被水分湿润,电导大增,工作电压下泄
5、漏电流大增。绝缘子表面上不断延伸发展局部电弧(称为爬电),一旦达到某一临界长度时,自动贯穿两极,形成沿面闪络。,环境应力:雨、露、雪、雾、风等气候条件和工业粉尘、废气、自然盐碱、灰尘、鸟粪等污秽物的污染。,污层受潮条件:多雾;常下毛毛雨;易凝露地区;长期干旱,污闪过程:可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展。,积污地点:城市农村;化工厂、火电厂、冶炼厂等重污染地区,污闪危害:,因为雷击仅发生在一点,可实现自动重合闸,停电短,影响小 污闪一般为一片地区,难实现自动重合闸,停电长,影响大,污闪事故后果大于雷击事故后果;,污秽表征:等值附盐密度(等值盐密),方法是:除铁脚铁帽的粘合水泥面上
6、的污秽物外,把所有表面上的沉积污秽刮下或刷下,溶于300ml的蒸馏水中,测出其20 C水温时的电导率;然后在另一杯20 C、300ml的蒸馏水中加入NaCl,直到其电导率等于混合溶液的电导率时,所加入的NaCl毫克数,即为等值盐量,再除以绝缘子表面积,就可得到“等值盐密”(mg/cm2)。,污秽等级:,我国按三方面划分污区等级: 1、污染; 2、气象条件; 3、等值盐密。,我国国标中规定的污秽等级及对应的盐密值如下表所示:,六、污闪事故的对策,(一)调整爬距(增大泄漏电流) 爬电比距指外绝缘的爬电距离与系统最高工作电压之比。 (二)定期或不定期的清扫 (三)涂料 (四)半导体釉绝缘子 (五)新型合成绝缘子,小 结,沿面放电是沿着固体介质表面发展的气体放电现象; 污闪是沿着污染表面发展的闪络; 掌握减少绝缘子污闪的对策。,(本节完),