污闪分析.doc

(特别是运行在工业地区、沿海和盐碱地区)经常遭受到工业污秽或自然界欲碱、飞尘、鸟粪等污染。在干燥条件下,这些污秽尘埃的电阻很大,对绝缘的可靠运行没有危险;但当空气温度高,例如在雾、露、毛毛雨、融雪等不利气象条件下,绝缘表面的污秽尘埃将被湿润,在外加电压作用下其表面电导和泄漏电流将大大增加,从而可能导致沿绝缘污秽表面发生全面闪络。尽管到目前为止,有关沿绝缘污染表而的放电机理还没有统一的看法,但大都认为,沿绝缘子湿润污秽表面的闪络现象己不是一种单纯的空气闪隙击穿,而是一种与电、热、化学因素有关的污秽表面气体电离以及局部电弧发生、发展的热动力平衡过程。绝缘子的湿润加大了它的表面导电性能,使得通过绝缘子表面的泄漏电流增大,导电薄层发热。发热将从正、反两个方面来改变表面层的导电性能,一方面由于表面层的烘干将使电导率减小;而另一方面却因表面层中正温度系数电解质的影响,随着温度的升高而使电导率增加。因为污秽沿绝缘子表面的分布通常是不均匀的,即使污秽均匀分布,常用绝缘子沿泄漏路径的直径也有所变化,因此绝缘子各个区段的泄漏电流密度是不相同的,这就使得表面层的自身加热也是不均匀的。在某些污层薄的地方或潮湿程度轻的地方,特别是在绝缘子表面泄漏电流密度最大的区段(例如盘形悬式绝缘子的干燥区,如图2—1),它将承受绝大部分外加电压,从而改变了绝缘子的电压分布。当绝缘子表面形成烘干区后,取决于作用电压大小的不同,表面2泄漏电流与绝缘子污秽的关系物理过程的继续发展是不相同的,大致可以分为以下几个阶段(图2—2)A—当电压很低时,干燥区的电场强度不足以使空气发生碰撞电离而形成局部放电,泄漏电流的建立过程是平稳的,其值一般不超过几百微安。B—当电压稍高时,干燥区的电场强度足以使空气发生碰撞,并形成局部放电。局部放电的电流将由加在绝缘子上的电压,局部放电和与局部放电串联的绝缘子表面部分两者的总电阻所决定。电流值一般不大,在几个毫安以下。这种局部放电具有上升型的伏安特性,放电火花比较短(几厘米),是蓝紫色,并常有很多平行的径向途径。由于放电的上升型伏安特性,局部放电的发展将使放电通道的电阻增大,通过的电流减小。因此当环形干燥带增加到一定长度(即局部放电发展到一定长度时),泄漏电流急剧减小,耗散的热量相应地减少,被局部放电旁路的干燥区将逐渐受潮,恢复电导,导致局部放电熄灭。在绝缘子表面重新湿润后,上述过程又重复发生。没有发现这类放电有进一步延长的趋势,因此对绝缘的安全运行是没有危险的。C--若加在绝缘子上的电压相当大时,短接干燥带的局部放电将具有电弧的特性,其伏安特性呈现下降型。这类局部放电一般称为局部电弧。局部电弧的电阻不太大,因此出现局部电弧后绝缘子的总电阻将显著降低,(主要由未被局部电弧接的绝缘子表面部分的电阻决定)。随污秽程度的不同,泄漏电流将突增至数十或数百毫安,局部电弧的颜色也同时由蓝紫色改变为红黄色或白色,电压沿绝缘子表面很快进行重新分布。电源供给的能量消耗在局部电弧和绝缘子表面层的加热上。消耗在局部电弧中的能员,一部分消失在周围空间中,另一部分则耗费在电弧内的电离过程中,而且为使电弧稳定燃烧,必须保持一定的电离能量水平。至于消耗在绝缘子表而层发热上的能员,它取决于电压的大小和污层的性能。当表面层的干燥影响占优势时电阻值将增