浅析输电线路绝缘子的防污维护相关技术

浅析输电线路绝缘子的防污维护相关技术

朱海涛、彭昊、肖燃阳

国网湖南省电力有限公司输电检修分公司 湖南 衡阳 421000

摘要：输电线路的质量是影响输电和供电效果的关键，输电线路的绝缘子是电站日常工作中的重要组成部分，在长期的发展过程中很容易出现绝缘子的污闪现象。本文通过分析输电线路绝缘子污闪原因，给出针对性的防污闪措施。

关键词：输电线路；绝缘子；防污维护技术

0、引言

伴随着社会经济的持续发展，雾霾与大气污染等生态问 题越发突出，造成污闪问题发生率持续上升，输电线路绝缘子污闪事故屡屡发生。根据有关人员进行的数据统计，可以发现现阶段在电网事故发生总数里面，因为污闪造成的输电线路绝缘闪络问题发生的频次已经占据第二位，仅次于雷电灾害事故。可是污闪问题造成的损失比雷电灾害事故大得多，并且对电力系统供电影响巨大，同时还造成严重的经济损失。所以，对于输电线路绝缘子防污维护技术的研究是很有必要的。

1、污闪及机理

绝缘子在长期运行中，大气中的尘埃微粒沉积到其表面形成污秽层，在干燥气候时，污秽层电阻很大，绝缘性能不会降低，但在雾、露、小雨、雪等气象条件下，污秽层中的电解质湿润后，使表面电导率增加，绝缘性能下降，而其中的灰分等保持水分，促进污秽层进一步受潮，从而溶解更多的电解质，造成绝缘子湿润表面的闪络放电，简称污闪。绝缘子污闪放电的显著特点是闪络电压低，可能低到10kV及以下。标准绝缘子在干燥清洁状态下每片的闪络电压平均为75kV，在潮湿状态下也有45kV，污秽绝缘子的沿面放电过程与清洁表面完全不同，不再是一种单纯的空气间隙的击穿现象，而是一种与电、热、化学因素有关的污秽表面气体电离、表面层发热和烘干，以及局部电弧发生、发展的热动力平衡过程。宏观上可将污闪放电过程分为四个阶段，即绝缘子表面的积污、污秽层的湿润、形成干带、局部放电的产生和发展并导致沿面闪络。因此污闪的三要素是，绝缘子表面积污、污秽层湿润和电压作用。

2、输电线路绝缘子选型分析

2.1瓷绝缘子 缺点：会产生零值、低值，运行维护需要每两年测零一次，工作量大。

2.2玻璃钢绝缘子

优点：绝缘子零值、低值时，会自爆，由于结构和材料的特殊性， 玻璃钢绝缘子不会发生掉串，巡视人员不需要登杆就能看到有缺陷的玻璃钢绝缘子。缺点：自爆后玻璃颗 粒落到地面。

2.3复合绝缘子

复合绝缘子是由两种以上的有机材料组成的复合结构绝缘子。优 点：复合绝缘子众多优点中最主要的是外绝缘子表面的防污性能，它可以有效的防止输电线路污闪跳闸事 故。复合绝缘子外绝缘材质以硅橡胶为基材，其表面防污性能取决于硅橡胶材料特有的曾水性和曾水迁移 性。缺点：老化快，运行寿面短，对运行管理水平要求较高。

3、输电线路绝缘子污闪事故原因

3.1绝缘体自身存在缺陷

在生产输电线路的绝缘子时，受生产工艺的影响，会使得一部分绝缘子的内部瓷质结构出现不匀称的问题，经过长期的运行之后，绝缘子的相关机械性能也会有所下降。在高电压和机械高负荷的相互作用下，将会降低绝缘子的击穿电压，从而造成绝缘子的污闪事故。此外，在绝缘子的搬运和安装过程中，一旦不注意就会导致绝缘子的内部瓷质结构产生裂缝，或者导致绝缘子的内部瓷质结构不完整，进而影响绝缘子的击穿电压。

3.2受环境影响

输电线路绝缘子往往是处于暴露环境之下的，经过长时间的运行之后，绝缘子的表面会附着有大量的空气微尘颗粒、废气、自然界的盐碱或鸟类排泄物等污秽物，进而降低绝缘子的击穿电压。其次，温度的升降也会对绝缘子击穿电压产生一定的影响。另外，在大雾、梅雨或积雪融化等天气条件下，也会导致绝缘子表面的积污出现附潮渗水的现象，并形成一层电解质水膜，使得绝缘子表面的电流容易发生泄露问题，进而引起污闪。

3.3受绝缘爬距、材料以及结构形状的影响

绝缘的爬距、材料以及结构形状都是影响输电线路绝缘子出现污闪的重要因素。一般来说，绝缘爬电比距增大，绝缘子的污闪电压也会加大，如果污闪电压较高的话，则会降低绝缘子污闪事故的发生率；绝缘材料也与绝缘子污闪有着直接关系，玻璃材料的击穿电压比较高，其性能好、经济性高，所以输电线路绝缘子的主要材料一般为玻璃材料；绝缘子结构形状也会对绝缘子污闪产生直接影响，因为绝缘子的结构形状一般是螺纹型的，能够增大爬电比距，从而增大污闪电压，而且螺纹型绝缘子比较耐脏，不易积聚污秽。

4、输电线路绝缘子防污闪的措施

4.1定期清洗或清扫

鉴于以上绝缘子污闪形成的因素，运维人员应当定期对绝缘子进行清扫，运维班组应当制定绝缘子维护计划，结合停电检修计划安排工作，及时清扫线路绝缘子上的积污。在污闪高发期，组织人员集中清扫，降低绝缘子表面污秽程度，避免遇到恶劣天气导致绝缘污闪。另外，应当购置先进高效的清扫设备，运用高效的清扫设备对污闪盲点、易发多发点进行及时清扫。先进清扫设备的运用，不仅可以提高清扫效率，还可以降低清扫人员的劳动强度。

4.2调爬

调爬，是指增加电气设备外绝缘的爬电距离，提高绝缘水平。对220kV线路进行调爬，提高线路绝缘配置，实践表明，对于处于严重污秽地区的输电线路，采用防污型绝缘子串，能够起到很好的防污闪效果，绝缘配置的提高，使得输电线路防污闪水平提高。增加绝缘子的调爬方法需要调整导线对杆塔的最小空气间隙和导线对下横担的距离，另外，还需对调爬后的风偏进行校验。

4.3合理选用绝缘子

不同材质的绝缘子的绝缘效果差距很大，选用合理的绝缘子，能够有效降低输电线路污闪故障的发生。高温硫化硅橡胶复合绝缘子对于传统的瓷绝缘子具有较好的防污闪作用。高温硫化硅橡胶复合绝缘子在重量、强度、维护、绝缘表面憎水性上，均优于传统的瓷、玻璃材质的绝缘子。另外，在实际工作当中，需要工作人员定期对绝缘子的性能进行检查。

4.4防污闪管理办法

防污闪管理办法能够使防污闪工作规范化、科学化。如在设计输电线路和变电站时，应首先考虑避开污秽源和气候条件有利于污闪发生的地方，同时，加强输电线路设计的防污闪审核，核实线路绝缘设计是否满足实际运行水平的需求。加强防污闪技术监督，建立、完善输电线路绝缘台账、明确绝缘配置等信息，降低污闪故障发生的概率，提升电网安全运行水平。

4.5使用憎水性材料和防污涂料

通常而言，憎水性材料实际上是一种防水油与粘合剂。在 绝缘体表层涂抹，倘若灰层落下来，其就会构成一层单独的粒子。其根本原因在于这部分污染物颗粒外层包裹了一层防水涂料，不易吸潮，就算吸收水分也是一个单独的粒子，导电路径无法构成水膜片，就可以防止污闪事故产生。其次，对于污闪比较严重的绝缘子，应当采用不定期在表层涂抹有机硅油或者硅脂等涂料，借此来加强绝缘子的抗污闪能力，如若条件允许，可以使用半导体釉绝缘子。

4.6在线监测绝缘

绝缘子的性能会随着运行时间的增加而降低，需要对绝缘子进行在线监测，对于那些劣质绝缘子应当及时更换。当前国内外在线监测的方法，主要有光检测法和泄漏电流检测法。光检测法主要是通过光通量的变化来测量绝缘子在重污秽情况下的积污度，使绝缘子饱和盐密的测量问题简单化且准确化，这种方法不受气候条件的限制，通过这种方法可以检测到重污秽区积污度。光纤盐密测量法安装方便且准确度高，实践中通常采用此方法。另外，常用的检测法是泄漏电流检测法，污秽泄漏电流是一种以连续脉冲形式随工频电压周期变化的谐波。泄漏电流检测法的优点，就是能够实现在线监测。根据绝缘子表面的污秽泄漏电流与绝缘子的污秽程度的关系，可以实现基于泄漏电流的在线连续测量。值得注意的是，泄漏电流法只能在潮湿气象条件下才能进行，并且只能在污秽较重的情况下才有效，污秽较轻的情况下不适用。

5、结束语

综上所述，在输电线路运行中，绝缘子污闪有着其独特的原理、特征，因此需要相关技术人员采取具有针对性的防污闪措施。以此为基础，在日常工作中，加大关于防污闪技术的交流，对于绝缘子喷洒的防污涂料，清扫绝缘子表面的积污，充分发挥了防污闪技术的价值，从而有效的解决了污闪问题，提高了输电线路运行的稳定性。

参考文献：

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[2]张海星.输电线路防污闪涂料和复合绝缘子剩余寿命与判废标准的研究[J].现代工业经济和信息化，2016，6(06):71-72.