第第4 4章章 气体中沿固体绝缘气体中沿固体绝缘表面的放电表面的放电4.1 界面电场分布的典型情况界面电场分布的典型情况4.2 均匀电场中的沿面放电均匀电场中的沿面放电4.3 极不均匀电场中的沿面放电极不均匀电场中的沿面放电4.4 受潮表面的沿面放电受潮表面的沿面放电4.5 脏污绝缘表面的沿面放电脏污绝缘表面的沿面放电沿面放电的一般概念沿面放电的一般概念u沿面放电沿面放电————沿着固体介质表面的气体发生的放电沿着固体介质表面的气体发生的放电u闪闪络络————沿沿面面放放电电发发展展到到贯穿性的空气击穿贯穿性的空气击穿p导导体体都都要要靠靠固固体体绝绝缘缘装装置置((各各类类绝绝缘缘子子))固固定定,,同同时时固固体体绝绝缘缘装装置置还还起着电气绝缘的作用起着电气绝缘的作用p它它们们丧丧失失绝绝缘缘功功能能有有两两种种可可能能,,::一一是是固固体体介介质质本本身身的的击击穿穿二二是是沿沿着着固固体体介介质质表表面面发发生生闪闪络绝缘子的分类(结构):绝缘子的分类(结构):Ø绝缘子:绝缘子:将处于不同电位的导体或导体与接地构将处于不同电位的导体或导体与接地构件之间在件之间在机械上固定机械上固定,在,在电气上隔绝电气上隔绝的一种高压的一种高压绝缘部件。
绝缘部件两大作用两大作用:电气绝缘,机械支撑电气绝缘,机械支撑Ø(狭义狭义)绝缘子:绝缘子:用作带电体与接地体间的绝缘和固定连接用作带电体与接地体间的绝缘和固定连接用于架空线路的称为线路绝缘子,如悬式绝缘子用于架空线路的称为线路绝缘子,如悬式绝缘子(盘形和棒盘形和棒形形)电站用于支持母线或隔离刀闸的称为支柱绝缘子电站用于支持母线或隔离刀闸的称为支柱绝缘子Ø套筒:套筒:用作电器内绝缘的容器,使电气设备内部的带电端用作电器内绝缘的容器,使电气设备内部的带电端子与外部系统相连大多用电工陶瓷制成,如互感器瓷套,子与外部系统相连大多用电工陶瓷制成,如互感器瓷套,避雷器瓷套,断路器瓷套等避雷器瓷套,断路器瓷套等Ø套管:套管:用作导电体穿过接地隔板、电器外壳和墙壁的绝缘用作导电体穿过接地隔板、电器外壳和墙壁的绝缘件,使室内的带电端子和室外系统相连如穿越墙壁的穿件,使室内的带电端子和室外系统相连如穿越墙壁的穿墙套管,变压器、电容器的出线套管等墙套管,变压器、电容器的出线套管等悬式绝缘子悬式绝缘子支柱绝缘子支柱绝缘子套管套管套筒套筒Ø绝缘子从材料上分类:绝缘子从材料上分类:电瓷绝缘子、钢化玻璃绝电瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子、有机合成绝缘子。
缘子、有机合成绝缘子Ø 沿介质表面发生闪络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,组成,所以沿着它们的表面发生放电或闪络时,一般不会导致绝缘子的永久性损坏电力系统一般不会导致绝缘子的永久性损坏电力系统的外绝缘,一般均为的外绝缘,一般均为自恢复绝缘自恢复绝缘绝缘功能的丧失可以分为以下两种情况:绝缘功能的丧失可以分为以下两种情况:Ø 固体介质击穿固体介质击穿固体介质内部发生的破坏性放电,通常会造成固体介质内部发生的破坏性放电,通常会造成介质绝缘性能的永久性损伤(介质绝缘性能的永久性损伤(不可逆转不可逆转)沿面闪络电压比气体或固体介质单独存沿面闪络电压比气体或固体介质单独存在时的击穿电压都低,可见绝缘的实际水平在时的击穿电压都低,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取决于它的沿面闪络电压它与设备表面的干燥、潮湿、清洁、污染有较大关系干燥、潮湿、清洁、污染有较大关系p实验结果表明:在相同的实验结果表明:在相同的放电距离条件下,放电距离条件下,沿面闪沿面闪络电压比纯空气间隙的击络电压比纯空气间隙的击穿电压低得多穿电压低得多p在表面潮湿污染的情况下,在表面潮湿污染的情况下,沿面闪络电压会更低。
沿面闪络电压会更低p一个绝缘装置的实际耐压一个绝缘装置的实际耐压能力取决于它的沿面闪络能力取决于它的沿面闪络电压 沿面放电沿面放电n沿面放电电压低的原因?n污闪过程n提高沿面闪络电压措施4.1 界面电场分布的典型情况界面电场分布的典型情况固体介质处于均匀固体介质处于均匀电场中,且界面与电场中,且界面与电力线平行电力线平行固体介质处于极不固体介质处于极不均匀电场中,且电均匀电场中,且电力线垂直于界面的力线垂直于界面的分量比平行于界面分量比平行于界面的分量要大得多,的分量要大得多,如套管固体介质处于极固体介质处于极不均匀电场中,不均匀电场中,电场强度平行于电场强度平行于界面的分量要比界面的分量要比垂直分量大,如垂直分量大,如支柱绝缘子支柱绝缘子沿面放电的类型和特点沿面放电的类型和特点u沿面放电与固体介质表面的电场分布有很大关系沿面放电与固体介质表面的电场分布有很大关系1.界面电场分布的三种典型情况界面电场分布的三种典型情况①①固体介质处于均匀电场中,且界面固体介质处于均匀电场中,且界面与电力线平行,与电力线平行,p工程中比较少见,但实际结构工程中比较少见,但实际结构中会遇到固体处于稍不均匀电中会遇到固体处于稍不均匀电场中、且界面与电力线大致平场中、且界面与电力线大致平行的情况。
行的情况此时沿面放电特性此时沿面放电特性与均匀电场的情况相似与均匀电场的情况相似u界面界面———— 气体介质与固体介质的交界面气体介质与固体介质的交界面1 1. .均均匀匀电电场场②②固体介质处于极不均匀电场中,且界面电场的垂直分量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比平行于表面的切线分量 Et 大得多大得多p类似于变压器用电容套管类似于变压器用电容套管 沿面放电沿面放电-不同电场形式中的沿面放电不同电场形式中的沿面放电2 2. .具具有有强强垂垂直直分分量量的的不不均均匀匀电电场场③③固体介质处于极不均匀电场中,固体介质处于极不均匀电场中,且界面电场的切线分量且界面电场的切线分量 Et 比垂直分量比垂直分量 En大得多大得多p类似于支撑绝缘子类似于支撑绝缘子复合支持绝缘子复合支持绝缘子户外高压支持绝缘子户外高压支持绝缘子 沿面放电沿面放电-不同电场形式中的沿面放电不同电场形式中的沿面放电3 3. .具具有有弱弱垂垂直直分分量量的的不不均均匀匀电电场场4.2 均匀电场中的沿面放电均匀电场中的沿面放电沿面放电:沿面放电:均匀电场中,固体介质的引入并不影响电极间的电场分布,但放电总是发生在界面,且闪络电压比空气间隙的击穿电压要低得多。
不同介质的沿面闪络电压空气间隙石蜡瓷与电极接触不紧密的瓷特点:特点:(1)沿面闪络电压与固体绝缘材料特性有关;(2)介质表面粗糙,也会使电场分布畸变,从而使闪络电压降低;一、一、均匀电场均匀电场中的沿面放电中的沿面放电u放电特点:放电特点:放电总发生在沿着固体放电总发生在沿着固体介质表面,且放电电压比纯空气间介质表面,且放电电压比纯空气间隙的放电电压要低隙的放电电压要低. .电极电极固体介质固体介质放电路径放电路径u原因原因①①固体介质与电极表面没有完全密合存在小气隙固体介质与电极表面没有完全密合存在小气隙, ,或介面有裂纹或介面有裂纹小气隙存在小气隙存在形形成成(气气体体—固固体体—气体气体)串联回路串联回路电电场场强强度度与与介介电电常常数数成成反比反比 气体介电常数小气体介电常数小 小小气气隙隙中中电电场强度大场强度大小小气气隙隙内内先先发发生生放放电,产生带电粒子电,产生带电粒子带带电电粒粒子子在在电电场场作作用用下下沿固体介质表面运动沿固体介质表面运动固固体体介介质质表表面面电电场场变变得得不不均均匀,导致沿面闪络电压低匀,导致沿面闪络电压低所以放电总发生在沿着固体介质表面所以放电总发生在沿着固体介质表面②②介介质质表表面面易易吸吸收收水水分分,,形形成成一一层层很很薄薄的的膜膜,,水水膜膜中中的的离离子子在在电电场场作作用用下下向向两两极极移移动动,,易易在在电电极极附附近近积积聚聚电电荷荷,,使使介介质质表表面面电电场场不不均均匀匀,,降降低低闪闪络络电电压压,,导导致致放放电电总总发发生生在在沿沿着着固固体体介介质质表面。
表面③③介介质质表表面面不不可可能能绝绝对对光光滑滑及及介介质质表表面面电电阻阻不不均均匀匀,,使使表表面面电电场场不不均均匀匀,,降降低低闪闪络络电电压压,,导导致致放电总发生在沿着固体介质表面放电总发生在沿着固体介质表面电极电极固体介质固体介质放电路径放电路径影响因素影响因素::(1)憎水性或亲水性(1)憎水性或亲水性 亲亲水水性性的的材材料料表表面面容容易易形形成成一一层层水水膜膜,,水水膜膜中中的的离离子子在在电电场场作用下移动使沿面电压分布不均匀作用下移动使沿面电压分布不均匀2)介质表面状况(2)介质表面状况充充SF6气体的同轴圆柱电极中支撑与电极气体的同轴圆柱电极中支撑与电极接触的好坏对沿面闪络电压的影响接触的好坏对沿面闪络电压的影响 纯纯SF6接触良好接触良好接触不良接触不良(3)固体介质与电极接触是否紧密(3)固体介质与电极接触是否紧密((4)上述影响因素在高气压时表现得更为明显上述影响因素在高气压时表现得更为明显 气压对氮气中沿面闪络电压的影响气压对氮气中沿面闪络电压的影响 氮气间隙胶布板 塑料瓷4.3 极不均匀电场中的沿面放电极不均匀电场中的沿面放电1、具有强垂直分量时的沿面放电、具有强垂直分量时的沿面放电沿套管表面放电的示意图沿套管表面放电的示意图a.电晕放电电晕放电b.刷状放电刷状放电c. 滑闪放电滑闪放电a. 随着外施电压的增大,首随着外施电压的增大,首先在法兰边缘出现先在法兰边缘出现电晕放电电晕放电;b. 电压进一步升高,出现电压进一步升高,出现刷刷状放电状放电,其放电长度随着电,其放电长度随着电压升高而增长;压升高而增长;c. 当电压增长到某临界值时,当电压增长到某临界值时,某些细线长度迅速增长转变某些细线长度迅速增长转变为树枝状火花,这种放电很为树枝状火花,这种放电很不稳定,迅速改变放电路径不稳定,迅速改变放电路径,并有爆裂声,称为并有爆裂声,称为滑闪放电滑闪放电。
出现滑闪后,电压再增加一出现滑闪后,电压再增加一点,放电火花就能延伸到另点,放电火花就能延伸到另一电极,形成一电极,形成闪络闪络滑闪放电是强垂直分量绝滑闪放电是强垂直分量绝缘结构的特有放电形式缘结构的特有放电形式1-导杆导杆 2-接地法兰接地法兰u放电过程放电过程外外加加电电压压较较低低,,首首先先在在电电场场强强的的法法兰兰盘盘处处发发生生电晕放电电晕放电辉光放电辉光放电外外加加电电压压升升高高,,电电晕放电延伸晕放电延伸滑闪放电滑闪放电电压超过某一值电压超过某一值电电压压微微小小升升高高,,滑滑闪闪迅迅速速延延伸伸,,贯贯穿两极穿两极 沿面闪络沿面闪络强强垂垂直直场场强强分分量量作作用用→使使带带电电粒粒子子不不断断摩摩擦擦(撞撞击击)介介质质表表面面→介介质质局局部部温温度度升升高高→个个别别地地方方周周围围气气体体发发生生热热电电离离→出出现现明明亮亮的的树树枝枝状状放电放电Rs:表示固体介质单位面积的表面电阻表示固体介质单位面积的表面电阻CC00:表示介质表面单位面积对导杆的电容表示介质表面单位面积对导杆的电容分分析析固固体体绝绝缘缘的的介介电电性性能能和和几几何何尺尺寸寸对对沿面放电的影响沿面放电的影响R,rR,r::圆柱形介质的内外半径圆柱形介质的内外半径Rs, C0越小电压分布越均匀。
越小电压分布越均匀Ø滑闪放电现象的物理解释滑闪放电现象的物理解释Rs — 单位面积的介质表面电阻单位面积的介质表面电阻(1) 法兰附近电流密度大,电法兰附近电流密度大,电位梯度也大,促进电离,形位梯度也大,促进电离,形成初始放电成初始放电2) 受电场垂直分量作用,带受电场垂直分量作用,带电质点撞击介质表面,引起电质点撞击介质表面,引起局部温度升高,导致局部温度升高,导致热电离热电离,,带电质点数剧增,放电通道带电质点数剧增,放电通道头部场强增加,通道迅速发头部场强增加,通道迅速发展,形成展,形成“滑闪放电滑闪放电”3) 出现滑闪放电的条件:足出现滑闪放电的条件:足够强的电场垂直分量和水平够强的电场垂直分量和水平分量;交变电压(含冲击电分量;交变电压(含冲击电压)的作用压)的作用C0 — 表示介质表面单位面积对导杆表示介质表面单位面积对导杆的电容(比电容)的电容(比电容)R,r:: —圆柱形介质的内外半径圆柱形介质的内外半径提高套管的电晕起始电压和滑提高套管的电晕起始电压和滑闪放电电压的方法:闪放电电压的方法:((1))减小比电容减小比电容,例如增大,例如增大固体介质的厚度,特别是加大固体介质的厚度,特别是加大法兰处套管的外径;也可采用法兰处套管的外径;也可采用介电常数较小的介质,例如用介电常数较小的介质,例如用瓷-油组合绝缘代替纯瓷介质。
瓷-油组合绝缘代替纯瓷介质2))减小绝缘表面电阻减小绝缘表面电阻,即,即减小介质表面电阻率例如在减小介质表面电阻率例如在套管靠近接地法兰处涂半导体套管靠近接地法兰处涂半导体釉;在电机绝缘的出槽口部分釉;在电机绝缘的出槽口部分涂半导体漆等涂半导体漆等介质表面的电压分布介质表面的电压分布 当当Rs、、C0一定时,外加电压变一定时,外加电压变化速度越快,流过化速度越快,流过C0的电流越的电流越大,分流作用越大,流过表面大,分流作用越大,流过表面的电流分布及表面电位分布越的电流分布及表面电位分布越不均匀,闪络电压也越低不均匀,闪络电压也越低工频电压下沿面放电起始电压为工频电压下沿面放电起始电压为::k kf f为为常常系系数数,,由由介介电电性性能能和和放放电电形形式式决决定定((电电晕晕还还是是滑滑闪闪))由由实实验验得得到到的的工工频频电电压压下下滑滑闪闪放放电电起起始始电电压压,,单单 位位kVkV, , C C0 0单单 位位 为为F/cmF/cm2 2滑滑闪闪放放电电只只出出现现在在交交流流和和冲冲击击电电压压下下,,直直流流电电压压下不会出现滑闪放电下不会出现滑闪放电原因?原因?IIIIIIIIIIIII法兰法兰导杆导杆提高沿面放电电压的方法提高沿面放电电压的方法 u以套管为例(具有强垂直分量的极不均匀电场)以套管为例(具有强垂直分量的极不均匀电场)u等值电路分析等值电路分析p电电流流::导导线线与与法法兰兰两两极极间间的的电电流流沿沿绝绝缘缘表表面面经经过过Rs流到各流到各C0;;p电电压压::表表面面各各处处电电流流不不同同,,越越靠靠近近法法兰兰电电流流越越大大,,单单位位长长度度压压降降也也大大,,使使得得表表面电压分布不均匀;面电压分布不均匀;p场场强强::法法兰兰附附近近,,电电场场强强度度大大,,其其垂垂直直分分量量也也大大,,极易发生滑闪放电。
极易发生滑闪放电Rs—表表面面电电阻阻;;C0 —瓷瓷套套对对地地电电容容;;Gr—体积电导体积电导(≈0);;法兰法兰瓷套瓷套导杆导杆u提高方法提高方法①①加大法兰处瓷套的外直径和璧厚加大法兰处瓷套的外直径和璧厚外外直直径径璧璧厚增加厚增加减减小小对对地地电容电容C0分分流流作作用用减减小小表面电流更均匀表面电流更均匀电压分布更均匀电压分布更均匀沿沿面面电电场场更更均匀均匀沿沿面面闪闪络络电电压压提高提高IIIIIIIIIIIII法兰法兰导杆导杆IIIIIIIIIIIII法兰法兰导杆导杆②②在在法法兰兰处处电电场场强强度度较较强强的的瓷瓷套套外外表表面涂上半导体漆或半导体釉面涂上半导体漆或半导体釉涂涂半半导导体体漆(釉)漆(釉)减减小小法法兰兰附附近表面电阻近表面电阻法法兰兰附附近近压压降减小降减小表表面面电电场场分分布布更更加均匀加均匀沿沿面面闪闪络络电电压压提高提高29u放电过程放电过程电晕放电电晕放电辉光放电辉光放电外加电压升高,外加电压升高,电晕放电延伸电晕放电延伸电压超过某一值电压超过某一值沿面闪络沿面闪络p由于界面上电场垂直分量很弱,因此不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会出现热电离和滑闪放电p平均闪络场强比均匀电场时低得多;但平均闪络场强比均匀电场时低得多;但大于前一种有滑闪放电的情况大于前一种有滑闪放电的情况 2、具有弱垂直分量时的沿面放电、具有弱垂直分量时的沿面放电沿不同材料圆管表面的工频闪络电压峰值沿不同材料圆管表面的工频闪络电压峰值1-空气隙击穿空气隙击穿 2-石蜡石蜡 3-胶纸胶纸 4-瓷和玻璃瓷和玻璃沿面闪络电压与空气沿面闪络电压与空气击穿电压的差别比前述击穿电压的差别比前述电场情况都要小得多。
电场情况都要小得多因此这种情况下,为因此这种情况下,为提高沿面放电电压,主提高沿面放电电压,主要从要从改进电极形状以改改进电极形状以改善电极附近的电场着手善电极附近的电场着手(31)(三)极不均匀电场垂直分量很弱时的沿面放电 这种绝缘子的两个电极之间的距离较长,只可能出现沿面闪络不出现热电离和滑闪放电?提高干闪络电压的措施:增大极间距离思考:三种情况下沿面闪络电压的比较?EtEnE330kV绝缘子柱绝缘子柱 采用均压环不但减弱了电极边缘的场强,而且还由于采用均压环不但减弱了电极边缘的场强,而且还由于流流经均压环与介质表面间的分布电容电流,部分地补偿了介质经均压环与介质表面间的分布电容电流,部分地补偿了介质的对地电容电流的对地电容电流,改善了电压分布,从而提高了闪络电压改善了电压分布,从而提高了闪络电压箭箭头头反反应应电电流流大大小小的的变化变化长长绝绝缘缘子子串串的的电电压压分分布布很很不不均均匀匀,,这这是是由由于于绝绝缘缘子子的的金金属属部部分分与与接接地地的的铁铁塔塔和和高高压压导导线线间间有有杂杂散散电电容容引引起起的的330kV330kV及及更更高高电电压压的的悬悬式式绝绝缘缘子子串串一一般也装有均压环般也装有均压环悬悬式式绝绝缘缘子子可可以以用用多多个个绝绝缘缘子子用用简简单单机机械械的的方方法法组组成成绝绝缘缘子子串串。
35kV---3片片;110kV---7片片;220kV---13片片 330kV---19片片;500kV---28片片也也可可采采用用并并串串((机机械械负负荷荷大大))或或多多加加11~~2片(耐张塔杆)2片(耐张塔杆)330kV及更高电压的悬式绝缘子及更高电压的悬式绝缘子串一般也装有均压环,以改善沿串一般也装有均压环,以改善沿绝缘子串的电压分布悬式绝缘绝缘子串的电压分布悬式绝缘子的一个突出优点是可将多个绝子的一个突出优点是可将多个绝缘子用简单的机械方法组成绝缘缘子用简单的机械方法组成绝缘子串,串中绝缘子数决定于线路子串,串中绝缘子数决定于线路所要求的绝缘水平所要求的绝缘水平绝缘子串的等效电路及各绝缘子承受的电压绝缘子串的等效电路及各绝缘子承受的电压((a)只考虑对地电容)只考虑对地电容 CE ((b)只考虑对导线电容)只考虑对导线电容 CL ((c)同时考虑)同时考虑 CE 及及 CL长绝缘子串电压分布很不均匀,长绝缘子串电压分布很不均匀,是由于绝缘子的金属部分与接地是由于绝缘子的金属部分与接地的铁塔和高压导线间有杂散电容的铁塔和高压导线间有杂散电容引起的绝缘子串中间的绝缘子,引起的。
绝缘子串中间的绝缘子,所承受的电压比两端的小靠近所承受的电压比两端的小靠近导线的绝缘子承受的电压最大导线的绝缘子承受的电压最大电压分布不均匀的情况,随线路电压分布不均匀的情况,随线路电压的升高而严重,在电压的升高而严重,在330kV及及以上线路,靠近导线的绝缘子易以上线路,靠近导线的绝缘子易引起电晕和无线电干扰,为使绝引起电晕和无线电干扰,为使绝缘子串电压分布较均匀,缘子串电压分布较均匀,330kV及以上线路上应在导线线夹处装及以上线路上应在导线线夹处装设设均压屏蔽环均压屏蔽环靠近导线的绝缘子承受电压高绝绝缘缘子子数数越越多多,,电电压压分分布布越越不不均均匀匀在在导导线线处处加加均均压压环环增增大大CL,以以补补偿偿CE 330kV 11.7%7.1%4.4 受潮表面的沿面放电受潮表面的沿面放电1、表面凝露对沿面放电的影响、表面凝露对沿面放电的影响不同放电距离时清洁的环氧树脂支柱绝缘子不同放电距离时清洁的环氧树脂支柱绝缘子的交流闪络电压(环境温度为的交流闪络电压(环境温度为30℃))RH - 相对湿度相对湿度RH超过60%闪络电压下降;原因:表面凝露在介质表面未发生凝露的情况在介质表面未发生凝露的情况下,空气中绝对湿度增大时,下,空气中绝对湿度增大时,绝缘子沿面闪络电压会略有提绝缘子沿面闪络电压会略有提高。
高但介质表面发生凝露时,但介质表面发生凝露时,则沿面闪络电压将明显下降则沿面闪络电压将明显下降因为是否发生凝露与大气的相因为是否发生凝露与大气的相对湿度有关,所以它不仅取决对湿度有关,所以它不仅取决于于绝对湿度绝对湿度的大小,还与的大小,还与介质介质表面的温度表面的温度有很大的关系有很大的关系SF6中工频沿面闪络电压中工频沿面闪络电压(气压(气压0.35MPa))1-气温为-气温为-2℃~++40℃2-气温为-气温为-29℃~-2℃3-环氧树脂绝缘子-环氧树脂绝缘子露(液态)霜(固态)1、表面凝露对沿面放电的影响、表面凝露对沿面放电的影响SF6中绝缘子表面凝露会使闪络中绝缘子表面凝露会使闪络电压大大下降一般环境温度下,电压大大下降一般环境温度下,当相对湿度为当相对湿度为50%时,闪络电压时,闪络电压Uf可下降可下降5% ~ 17%,湿度更大,湿度更大时时Uf可下降可下降50%但在低温下,但在低温下, Uf的下降并不明显,因为此时气的下降并不明显,因为此时气体中水分将在固体介质表面凝聚体中水分将在固体介质表面凝聚成霜而不是液态的露成霜而不是液态的露2、表面淋雨对沿面放电的影响、表面淋雨对沿面放电的影响光滑瓷柱的干闪和湿闪电压光滑瓷柱的干闪和湿闪电压 干闪湿闪雨中电导率对湿闪电压的影响雨中电导率对湿闪电压的影响(取雨水电导率为(取雨水电导率为0.1S/m时的闪络电压为时的闪络电压为1))电介质表面如果被雨水完全淋湿,雨水会形成连续的导电介质表面如果被雨水完全淋湿,雨水会形成连续的导电膜,泄漏电流就会大增,使沿面闪络电压降低;即使介质电膜,泄漏电流就会大增,使沿面闪络电压降低;即使介质表面部分被雨水淋湿,也会降低闪络电压。
而且雨水会短路表面部分被雨水淋湿,也会降低闪络电压而且雨水会短路部分沿面距离因此,淋雨状况下固体介质的沿面闪络电压部分沿面距离因此,淋雨状况下固体介质的沿面闪络电压会明显降低,绝缘子会明显降低,绝缘子湿闪电压湿闪电压仅为干闪电压的仅为干闪电压的40%~50%u湿湿闪闪电电压压——洁洁净净表表面面被被雨雨水水淋淋湿湿时时的的沿沿面面放放电电电电压压u绝缘子表面水膜大都是不均匀且不连续的绝缘子表面水膜大都是不均匀且不连续的p有水膜的表面电导大;有水膜的表面电导大;p无水膜的表面电导小无水膜的表面电导小2、表面淋雨对沿面放电的影响、表面淋雨对沿面放电的影响绝缘子湿闪沿面放电绝缘子湿闪沿面放电u湿闪时沿面放电的过程(棒型支柱绝缘子)湿闪时沿面放电的过程(棒型支柱绝缘子)结结果果都都是是形形成成ABA’电电弧弧放放电电通通道道,,出出现现一一连连串串的的ABA’通通道道就就造成整个绝缘子完全闪落造成整个绝缘子完全闪落电电 压压升高升高可能空气间隙可能空气间隙BA’先击穿先击穿可能干表面可能干表面BCA’先闪落先闪落u注注意意::如如雨雨量量特特别别大大时时,,伞伞缘缘间间有有可可能能被被雨雨水水短短接接而而构构成成电电弧弧通通道道,,绝绝缘缘子子也也将将发发生完全的闪落。
生完全的闪落u湿闪时沿面放电的三大途径(棒型支柱绝缘子)湿闪时沿面放电的三大途径(棒型支柱绝缘子)①①沿沿湿湿表表面面AB和和干干表表面面BCA’发发展展,,绝绝缘子缘子湿闪电压为干闪时的湿闪电压为干闪时的40~~50%%②②沿沿湿湿表表面面AB和和空空气气间间隙隙BA’发发展展,,绝绝缘子湿闪电压缘子湿闪电压不会下降很多不会下降很多③③沿沿湿湿表表面面AB和和水水流流BB’发发展展,,湿湿闪闪电电压压降到很低的数值降到很低的数值4.5 脏污绝缘表面的沿面放电脏污绝缘表面的沿面放电(污闪污闪)绝缘子是外绝缘的最主要部件,运行在户外的绝缘子必须绝缘子是外绝缘的最主要部件,运行在户外的绝缘子必须长年面对大气环境的侵袭:雨水导致长年面对大气环境的侵袭:雨水导致湿闪湿闪、覆冰导致、覆冰导致冰闪冰闪、雷、雷击过电压导致击过电压导致雷闪雷闪、操作过电压导致、操作过电压导致操作闪络操作闪络、绝缘子表面污、绝缘子表面污秽导致秽导致污闪污闪等几种闪络中,对电力系统危害最大的是污闪,雷闪占外绝几种闪络中,对电力系统危害最大的是污闪,雷闪占外绝缘闪络次数的第一位,但是污闪造成的损失是雷害的近缘闪络次数的第一位,但是污闪造成的损失是雷害的近10倍。
倍绝缘事故的原因:绝缘事故的原因:Ø电压升高:电压升高:雷击、操作过电压、工频电压升高雷击、操作过电压、工频电压升高 Ø绝缘下降:绝缘下降:污秽、雨、雾、露、冰、雪;异物、零值污秽、雨、雾、露、冰、雪;异物、零值(如如果某一片绝缘子的电位差为果某一片绝缘子的电位差为0时时,则该片绝缘子为零值绝缘则该片绝缘子为零值绝缘子子)、大风、老化等、大风、老化等污闪的危害污闪的危害u污污闪闪次次数数虽虽然然没没有有雷雷击击闪闪络络那那样样多多,,但但污污闪闪事事故故后后果果大大于于雷击事故后果雷击事故后果p因因为为雷雷击击仅仅发发生生在在一一点点,,可可实实现现自自动动重重合合闸闸,,停停电电短短,,影响小影响小p由由于于一一个个区区域域内内绝绝缘缘子子积积污污受受潮潮情情况况差差不不多多,,所所以以污污闪闪一般为一片地区,难实现自动重合闸,停电长,影响大一般为一片地区,难实现自动重合闸,停电长,影响大p污闪一般发生在运行电压下,属于典型的绝缘下降问题污闪一般发生在运行电压下,属于典型的绝缘下降问题污闪发生在工作电压之下,属于典型的绝缘下降问题污闪发生在工作电压之下,属于典型的绝缘下降问题我国污闪问题的特点:我国污闪问题的特点:Ø污秽重污秽重(盐密、灰密比国外高得多盐密、灰密比国外高得多)Ø积污时间长(积污降水不同时)积污时间长(积污降水不同时)Ø污区大(大面积污染,不是点污染)污区大(大面积污染,不是点污染)Ø工业污秽为主(国外是海洋为主)工业污秽为主(国外是海洋为主)Ø绝缘子零值率高绝缘子零值率高(扩大了污闪事故扩大了污闪事故)Ø电网结构不够坚强电网结构不够坚强(扩大了污闪事故扩大了污闪事故)我国主要的污闪事故:我国主要的污闪事故:Ø1974年年 沈阳、抚顺地区大面积污闪,工业损失沈阳、抚顺地区大面积污闪,工业损失3000多万多万Ø1976~~81年年 华东电网多次大面积污闪,每年损失电量达华东电网多次大面积污闪,每年损失电量达400万度万度Ø1987.3 西北电网西北电网“3.16”大面积污闪大面积污闪Ø1989.1 华东电网大面积污闪,华东电网大面积污闪,500kV几乎全部污闪几乎全部污闪Ø1989.12 华东电网大面积污闪,华东电网大面积污闪,500kV几乎全部污闪几乎全部污闪Ø1990.2 华北电网大面积污闪,华北电网大面积污闪,500kV全部污闪,损失电量全部污闪,损失电量1200万度,损失万度,损失6000多万元多万元Ø1992春春 四川电网大面积污闪四川电网大面积污闪Ø1996冬冬 华东华中及其他地区电网大面积污闪华东华中及其他地区电网大面积污闪Ø1999.3 华北山东及其他地区电网大面积污闪华北山东及其他地区电网大面积污闪Ø2001.2 东北、华北、河南等地电网大面积污闪东北、华北、河南等地电网大面积污闪1971-1999 我国大面积污闪事故我国大面积污闪事故: Ø35kV~~500kV 输电线路污闪输电线路污闪 4000 余条次余条次Ø35kV~~500kV 变电站污闪变电站污闪 2000 余站次余站次大面积污闪容易造成电网多点同时跳闸,事故波及面大,大面积污闪容易造成电网多点同时跳闸,事故波及面大,是电网安全运行的主要威胁之一。
直流电压下污闪问题更严重,是电网安全运行的主要威胁之一直流电压下污闪问题更严重,成为直流输电中的几大难题之一成为直流输电中的几大难题之一污闪绝缘水平已成为超高压,特高压系统外绝缘水平的决污闪绝缘水平已成为超高压,特高压系统外绝缘水平的决定性因素定性因素污闪:污闪:户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染,在长年户外运行中,逐渐聚积一层污秽层,在潮尘等污染,在长年户外运行中,逐渐聚积一层污秽层,在潮湿天气下,污秽层受潮成为覆盖在绝缘子表面的导电层,最湿天气下,污秽层受潮成为覆盖在绝缘子表面的导电层,最终引发局部电弧,并发展成沿面闪络,称为污闪终引发局部电弧,并发展成沿面闪络,称为污闪绝缘子闪络电压与污染程度(以单位面积的污量表示)的关系绝缘子闪络电压与污染程度(以单位面积的污量表示)的关系1-电站烟灰电站烟灰 2-炼铝厂尘埃炼铝厂尘埃绝缘子工作电压绝缘子工作电压1、污闪的发展过程、污闪的发展过程绝缘子污闪绝缘子污闪当当该该电电压压>>周周围围空空气气的沿面闪络电压的沿面闪络电压绝缘子污闪的过程绝缘子污闪的过程介介质质积积污污、、受受潮潮区区积污、受潮积污、受潮介质表面电导率介质表面电导率↑介质表面电阻介质表面电阻↓流过介质表面电流流过介质表面电流↑表面发热表面发热干干区区形成干区形成干区形成局部干区形成局部干区干区表面电阻干区表面电阻↑干区的电压干区的电压↑电电弧弧局部电弧局部电弧干区形成局部电弧干区形成局部电弧电弧发展电弧发展电弧延伸、拉长(爬电现象)电弧延伸、拉长(爬电现象)表面闪络表面闪络电弧贯穿电弧贯穿在电流密度大的区域在电流密度大的区域((1)污层刚受潮时,介质表面有明显的泄漏电流流过,电压)污层刚受潮时,介质表面有明显的泄漏电流流过,电压分布是较均匀的;分布是较均匀的; ((2)污层表面电阻不均匀,电阻大的地方发热多,污层干得)污层表面电阻不均匀,电阻大的地方发热多,污层干得快,使该处电阻变得更大,污层表面形成高电阻的快,使该处电阻变得更大,污层表面形成高电阻的“干燥带干燥带”,使污层的泄漏电流减小,并在干燥带形成很大的电压降;,使污层的泄漏电流减小,并在干燥带形成很大的电压降;((3)当干燥带的电位梯度超过沿面闪络场强时,干燥带发生)当干燥带的电位梯度超过沿面闪络场强时,干燥带发生放电,湿润区不断缩小,电流迅速增大以致引起热电离,放放电,湿润区不断缩小,电流迅速增大以致引起热电离,放电具有电弧特性,这就是出现局部电弧的阶段。
电具有电弧特性,这就是出现局部电弧的阶段 外施电压越高或剩余电阻外施电压越高或剩余电阻R的阻值越小,越易发展成闪络的阻值越小,越易发展成闪络((1))污秽的沉积污秽的沉积在风力、重力、电场力等因素作用下,大气中的飘尘、在风力、重力、电场力等因素作用下,大气中的飘尘、飞灰等污秽会接近并逐渐沉积在绝缘子表面;绝缘子外形通飞灰等污秽会接近并逐渐沉积在绝缘子表面;绝缘子外形通过影响周围的气流场,也对绝缘子的积污有明显的影响过影响周围的气流场,也对绝缘子的积污有明显的影响2))污秽的受潮污秽的受潮干燥状态下,绝缘子表面的积污层对沿面闪络电压没有明干燥状态下,绝缘子表面的积污层对沿面闪络电压没有明显影响;但在潮湿的气候条件下,绝缘子的污层会受潮,污物显影响;但在潮湿的气候条件下,绝缘子的污层会受潮,污物中的电解质成分溶于水中,形成导电水膜因此,有泄漏电流中的电解质成分溶于水中,形成导电水膜因此,有泄漏电流沿绝缘子表面流过同时污物中的不导电部分吸收水分,保持沿绝缘子表面流过同时污物中的不导电部分吸收水分,保持了绝缘子表面的含水量,对了绝缘子表面的含水量,对泄漏泄漏电流和污闪电压有显著影响电流和污闪电压有显著影响。
污闪发展的几个阶段污闪发展的几个阶段: ((3))干区的形成和局部电弧的产生干区的形成和局部电弧的产生泄漏电流的热效应使水分蒸发,绝缘子表面局部电流密度泄漏电流的热效应使水分蒸发,绝缘子表面局部电流密度大的区域热效应明显,首先形成干区导致绝缘子表面的电压大的区域热效应明显,首先形成干区导致绝缘子表面的电压分布发生变化干区两端承受较大的电压,当场强超过空气放分布发生变化干区两端承受较大的电压,当场强超过空气放电的临界值时,该处发生沿面放电电的临界值时,该处发生沿面放电放电形式可能是火花或线状放电,或跨越干区的局部小电放电形式可能是火花或线状放电,或跨越干区的局部小电弧放电形式与绝缘子的污秽及受潮程度有关放电不稳定,弧放电形式与绝缘子的污秽及受潮程度有关放电不稳定,间歇状,放电出现的部位和时间都是随机的间歇放电现象持间歇状,放电出现的部位和时间都是随机的间歇放电现象持续时间较长续时间较长4))局部电弧的发展和闪络的完成局部电弧的发展和闪络的完成随着绝缘子的污秽和受潮程度不同,局部电弧的发展变随着绝缘子的污秽和受潮程度不同,局部电弧的发展变化可能逐渐减弱,或者继续发展成贯穿两级的闪络,从而造化可能逐渐减弱,或者继续发展成贯穿两级的闪络,从而造成污闪事故。
成污闪事故2、影响污闪的因素、影响污闪的因素((1))污秽的性质和污染程度污秽的性质和污染程度 污秽的导电率越高和介质表面沉积的污秽量越多,则闪污秽的导电率越高和介质表面沉积的污秽量越多,则闪络电压越低说明表面泄漏电流越大,闪络电压越低所以络电压越低说明表面泄漏电流越大,闪络电压越低所以在工程中常将污层在工程中常将污层表面电导率表面电导率作为监测绝缘子脏污严重程度作为监测绝缘子脏污严重程度的一个特征参数,污闪电压将随表面电导率的增大而减小的一个特征参数,污闪电压将随表面电导率的增大而减小2))湿润的方式湿润的方式 最容易发生污闪的气象条件是雾、露、融雪和毛毛雨等,最容易发生污闪的气象条件是雾、露、融雪和毛毛雨等,这些条件下这些条件下污层易达到饱和湿润的状态但不被冲洗掉污层易达到饱和湿润的状态但不被冲洗掉下大雨时绝缘子表面积聚的污秽,特别是水溶性导电物质,很容雨时绝缘子表面积聚的污秽,特别是水溶性导电物质,很容易被雨水冲掉,因此不易发生污闪易被雨水冲掉,因此不易发生污闪((3))泄漏距离泄漏距离 与局部电弧串联的剩余电阻的阻值越大,则沿面闪络越与局部电弧串联的剩余电阻的阻值越大,则沿面闪络越不容易发生。
在污层表面电导率一定时,不容易发生在污层表面电导率一定时,泄漏距离越长,剩泄漏距离越长,剩余电阻的阻值越大余电阻的阻值越大绝缘子的泄漏距离是影响污闪电压的重绝缘子的泄漏距离是影响污闪电压的重要因素 ((4))外施电压的形式外施电压的形式 由于污闪是局部电弧不断拉长的过程,因此电压作用时由于污闪是局部电弧不断拉长的过程,因此电压作用时间越短就越不容易导致闪络间越短就越不容易导致闪络直流电压下污闪电压最低直流电压下污闪电压最低,是,是因为直流电弧不像交流电弧的电流每半周过零一次,因此局因为直流电弧不像交流电弧的电流每半周过零一次,因此局部电弧的熄灭比交流时要困难些部电弧的熄灭比交流时要困难些3、污秽等级的划分、污秽等级的划分绝缘子越绝缘子越“脏脏”,污闪电压越低,因此污秽度评定的,污闪电压越低,因此污秽度评定的目的是进行定量地评价绝缘子目的是进行定量地评价绝缘子“脏脏”的程度绝缘子表面污秽分为:湿润后导电部分和不导电部分绝缘子表面污秽分为:湿润后导电部分和不导电部分导电部分对泄漏电流和污闪电压有直接影响;不导电部分导电部分对泄漏电流和污闪电压有直接影响;不导电部分由于吸收水分,保持绝缘子表面的含水性,因此对泄漏电由于吸收水分,保持绝缘子表面的含水性,因此对泄漏电流和污闪电压也有显著影响。
流和污闪电压也有显著影响绝缘子表面积污程度(污秽度)的表征绝缘子表面积污程度(污秽度)的表征u污秽度除了与积污量有关,还与污秽的化学成分有关污秽度除了与积污量有关,还与污秽的化学成分有关u等等值值附附盐盐密密度度((等等值值盐盐密密))————每每平平方方厘厘米米表表面面所所沉沉积积的的等等效氯化钠(效氯化钠(NaCl)毫克数u等值的方法:等值的方法:p把把表表面面沉沉积积的的污污秽秽刮刮下下,,溶溶于于300ml蒸蒸馏馏水水,,测测出出其其在在20℃水水温温时时的的电电导导率率;;然然后后在在另另一一杯杯20℃ 、、300ml的的蒸蒸馏馏水水中中加加入入NaCl,,直直到到其其电电导导率率等等于于混混合合盐盐溶溶液液的的电电导导率率时时,,所所加加入入的的NaCl毫毫克克数数,,即即为为等等值值盐盐量量,,再再除除以以绝绝缘子的表面积,即可得出缘子的表面积,即可得出““等值盐密等值盐密”” ( mg/cm2 ) 500kV套管及支柱绝缘子的污秽耐套管及支柱绝缘子的污秽耐受电压和泄漏距离的关系受电压和泄漏距离的关系附盐密度:附盐密度:1--0.03mg/cm2;; 2--0.05mg/cm2;;3--0.1mg/cm2污秽等级污湿特征盐密(mg/cm2)线路发电厂变电所0大气清洁地区及离海岸盐场50km以上无明显污染地区≤0.03-Ⅰ大气轻度污染地区,工业区和人口低密集区,离海岸盐场10km~50km地区,在污闪季节中干燥少雾(含毛毛雨)或雨量较多时>0.03~0.06≤0.06Ⅱ大气中等污染地区,轻盐碱和炉烟污秽地区,离海岸盐场3km~10km地区,在污闪季节中潮湿多雾(含毛毛雨)但雨量较少时>0.06~0.10>0.06~0.10Ⅲ大气污染较严重地区,重雾和重盐碱地区,近海岸盐场1~3km地区,工业与人口密度较大地区,离化学污源和炉烟污秽300m~1500m的较严重污秽地区>0.10~0.25>0.10~0.25Ⅳ大气特别严重污染地区,离海岸盐场1km以内,离化学污源和炉烟污秽300m以内的地区>0.25~0.35>0.25~0.35线路和发电厂、变电所污秽等级线路和发电厂、变电所污秽等级污秽等级爬电比距(cm/kV)线路发电厂、变电所220kV及以下330kV及以上220kV及以下330kV及以上01.39(1.60)1.45(1.60)--Ⅰ1.39~1.74(1.60~2.00)1.45~1.82(1.60~2.00)1.60(1.84)1.60(1.76)Ⅱ1.74~2.17(2.00~2.50)1.82~2.27(2.00~2.50)2.00(2.30)2.00(2.20)Ⅲ2.17~2.78(2.50~3.20)2.27~2.91(2.50~3.20)2.50(2.88)2.50(2.75)Ⅳ2.78~3.30(3.20~3.80)2.91~3.45(3.20~3.80)3.10(3.57)3.10(3.41)各污秽等级下的爬电比距分级数值各污秽等级下的爬电比距分级数值 单位爬电距离(爬电比距单位爬电距离(爬电比距):绝缘子每:绝缘子每1kV额定线电压的爬电距离,用以估计脏污额定线电压的爬电距离,用以估计脏污条件下绝缘子的污闪性能。
条件下绝缘子的污闪性能4.6 提高沿面闪络电压的方法提高沿面闪络电压的方法在固体介质的表面沿电场等位面方向设置突出的棱缘在固体介质的表面沿电场等位面方向设置突出的棱缘(屏障屏障),则能显著提高沿面闪络电压,则能显著提高沿面闪络电压(如实际绝缘子的伞棱如实际绝缘子的伞棱)1、屏障的应用、屏障的应用原因:原因:Ø电子或离子沿平行于等电位面的屏障表面运动时,不能从电子或离子沿平行于等电位面的屏障表面运动时,不能从电场吸取能量;电场吸取能量;Ø增大了两电极间沿固体表面的泄漏距离增大了两电极间沿固体表面的泄漏距离通过改善电极形状,使电极附近的电场分布趋于均匀,从通过改善电极形状,使电极附近的电场分布趋于均匀,从而提高沿面闪络电压而提高沿面闪络电压2、屏蔽的应用、屏蔽的应用措施:措施:绝缘子串的等效电路及各绝缘子承受的电压绝缘子串的等效电路及各绝缘子承受的电压((a)只考虑对地电容)只考虑对地电容CE ((b)只考虑对导线电容)只考虑对导线电容CL ((c)同时考虑)同时考虑CE及及CL在导线侧加装屏蔽环,相当在导线侧加装屏蔽环,相当于增大于增大CL,流过,流过CL的电流可的电流可以补偿以补偿CE的分流作用,使得的分流作用,使得沿绝缘子串的电位分布变得沿绝缘子串的电位分布变得均匀。
均匀对于超高压线路采用分裂导对于超高压线路采用分裂导线也可起到增大线也可起到增大CL的作用在绝缘内部加电容极板或在绝缘表面加中间电极使电位分在绝缘内部加电容极板或在绝缘表面加中间电极使电位分布均匀,达到提高沿面闪络电压的目的布均匀,达到提高沿面闪络电压的目的3、强制固定绝缘表面的电位、强制固定绝缘表面的电位在电位梯度较大的部位涂以半导体涂料以降低该处的表面在电位梯度较大的部位涂以半导体涂料以降低该处的表面压降既避免了电晕,也改善了沿面电压分布既避免了电晕,也改善了沿面电压分布4、应用半导体涂料、应用半导体涂料硅橡胶复合绝缘子耐老化性能极好,憎水性很强,防污性硅橡胶复合绝缘子耐老化性能极好,憎水性很强,防污性能很好5、应用复合绝缘子、应用复合绝缘子对于污秽比较严重地区,可采用增加绝缘子片数对于污秽比较严重地区,可采用增加绝缘子片数或采用大爬距绝缘子的方法提高闪络电压或采用大爬距绝缘子的方法提高闪络电压6、加强绝缘、加强绝缘因为污闪是沿面放电,不同于滑闪,增加沿面距因为污闪是沿面放电,不同于滑闪,增加沿面距离(爬电距离),可直接加大沿面电阻,抑制电流,离(爬电距离),可直接加大沿面电阻,抑制电流,提高闪络电压。
提高闪络电压7、防止污闪的措施、防止污闪的措施Ø增大增大爬电比距爬电比距爬电比距指外绝缘的爬电距离与系统最高工作电压之比爬电比距指外绝缘的爬电距离与系统最高工作电压之比Ø定期或不定期的清扫定期或不定期的清扫根据大气污秽程度、污秽的性质,在容易发生污闪的季节根据大气污秽程度、污秽的性质,在容易发生污闪的季节定期进行清扫,可以有效地减少或防止污闪事故定期进行清扫,可以有效地减少或防止污闪事故Ø涂憎水性涂料(硅油、地蜡等)涂憎水性涂料(硅油、地蜡等)使受潮的污层不能形成导电水膜,抑制泄漏电流,从而提使受潮的污层不能形成导电水膜,抑制泄漏电流,从而提高闪络电压但使用寿命不长,运行维护工作量大高闪络电压但使用寿命不长,运行维护工作量大Ø半导体釉绝缘子半导体釉绝缘子Ø新型复合绝缘子新型复合绝缘子1.调整爬距(增大泄露距离)调整爬距(增大泄露距离)u一定电压下,电弧延伸的长度(爬电距离)是有限的一定电压下,电弧延伸的长度(爬电距离)是有限的u措施:措施:①①增加绝缘子串数;增加绝缘子串数;②②增加每串绝缘子的表面面积,增加裙带增加每串绝缘子的表面面积,增加裙带2.定期或不定期的清扫定期或不定期的清扫u采用高压水枪进行水冲刷采用高压水枪进行水冲刷p断电冲刷断电冲刷p带电冲刷:要求水的电导率不能过大带电冲刷:要求水的电导率不能过大3.采用涂料采用涂料u采用憎水性涂料,使表面不易吸潮采用憎水性涂料,使表面不易吸潮p早期:硅油,硅脂;有效期不长(半年左右)早期:硅油,硅脂;有效期不长(半年左右)p近年:硫化硅橡胶。
有效期长(十年以上)近年:硫化硅橡胶有效期长(十年以上)4.采用半导体釉绝缘子采用半导体釉绝缘子绝绝缘缘子子釉釉层层具具有有一定电导性一定电导性表表面面流流有有一一定定的的电电流流((该该电电流流不不会破坏绝缘子本身的绝缘结构)会破坏绝缘子本身的绝缘结构)表表面面发发热热,,温温度度略高于周围环境略高于周围环境表表面面不不易易吸吸潮潮,,积污较少积污较少u原理原理5.新型合成绝缘子新型合成绝缘子u结构结构不不同同电电压压等等级级的的硅硅橡橡胶胶合合成成绝绝缘缘子子p伞伞套套材材料料为为““硅硅橡胶橡胶””p芯芯棒棒为为““玻玻璃璃钢钢””u与瓷绝缘子相比的优点与瓷绝缘子相比的优点①①重量轻(仅相当于瓷绝缘子的重量轻(仅相当于瓷绝缘子的1/10左右)左右)②②抗弯、抗拉、耐冲击附和等机械性能都很好抗弯、抗拉、耐冲击附和等机械性能都很好③③电电气气绝绝缘缘性性能能好好,,特特别别是是在在严严重重污污染染和和大大气气潮潮湿湿的情况下性能十分优异;的情况下性能十分优异;④④耐电弧性能也很好耐电弧性能也很好500kV线线 路路 用用 合合成成绝绝缘缘子子替替换换瓷瓷绝缘子绝缘子返回返回带电水冲洗,如冲洗不当反而发生闪络危险。
带电水冲洗,如冲洗不当反而发生闪络危险输电线路需要停电人输电线路需要停电人工清扫,人工上塔,工清扫,人工上塔,用湿布擦,工作量极用湿布擦,工作量极大,劳动条件差,又大,劳动条件差,又在野外,清扫效果不在野外,清扫效果不稳定,也不理想稳定,也不理想500kV线路用复合绝缘子替换瓷绝缘子线路用复合绝缘子替换瓷绝缘子Ø500kV交流线路交流线路采用复合绝缘子采用复合绝缘子Ø我国交流复合绝我国交流复合绝缘子的用量缘子的用量 居世居世界第二位界第二位ر500kV直流线路采用复合绝缘子直流线路采用复合绝缘子Ø我国直流复合绝缘子的用量居世界第一位我国直流复合绝缘子的用量居世界第一位 500kV交流紧凑型线路全线采用复合绝缘子交流紧凑型线路全线采用复合绝缘子。