污秽绝缘子闪络机理研究综述
高压输电线路的绝缘子污秽特性研究
高压输电线路的绝缘子污秽特性研究绝缘子是高压输电线路中起到保护电力设备的重要组成部分。
由于绝缘子经常暴露在恶劣的气候条件下，它们很容易受到污秽物的影响。
污秽特性研究对于维护和提高高压输电线路的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文将探讨高压输电线路绝缘子污秽的特性以及相关研究成果。
首先，我们来了解绝缘子污秽物形成及其对线路的影响。
污秽物主要来源于大气中的尘埃、微生物、腐植酸、盐分等，它们会附着在绝缘子表面形成污秽层。
随着时间的推移，污秽层会逐渐增厚，导致绝缘子的绝缘能力下降。
污秽层会引起电场分布的不均匀以及放电现象的发生，进而影响电力设备的正常运行。
为了研究绝缘子污秽特性，学者们进行了大量的实验和理论研究。
其中一个重要的研究方法是在实验室中制备污秽模型，模拟真实的污秽环境。
通过对不同类型的污秽物，如盐雾、尘埃等进行模拟，研究人员可以获得绝缘子在不同环境下的污秽特性数据。
同时，他们还利用现场实测数据对研究成果进行验证，以提高研究结果的准确性和可靠性。
研究发现，不同类型的绝缘子在污秽环境下的表现存在差异。
例如，玻璃绝缘子和复合绝缘子相比，前者更容易形成污秽层，并且更容易在形成污秽层后产生放电现象。
此外，研究还发现，绝缘子的形状和特殊结构对其污秽特性起到重要的影响。
对于线路中的悬垂绝缘子而言，它们的下垂长度和倾斜角度会影响绝缘子的污秽情况。
因此，在线路设计和运维中，需要考虑绝缘子的特性来选择合适的绝缘子类型和安装方式。
此外，研究还发现，气候条件对绝缘子污秽的影响非常显著。
例如，炎热干燥的气候会导致绝缘子表面的污秽物迅速干燥，形成难以清除的硬化层，从而加剧绝缘子的绝缘能力下降。
而湿润的气候条件下，污秽物易形成湿污层，也会降低绝缘子的绝缘能力。
因此，在输电线路的规划和设计中，需要考虑当地的气候条件，并采取相应的防护措施，确保绝缘子充分发挥其绝缘功能。
综上所述，高压输电线路绝缘子污秽特性的研究对于确保输电线路的稳定运行具有重要意义。
1、污秽绝缘沿面放电机理与模型
1、污秽绝缘沿面放电机理与模型污秽闪络，是指外绝缘表面受到固体的、液体的和气体的导电物质的污染，在遇到雾、露、毛毛雨等湿润作用，污层电导增大、泄漏电流增加产生局部电弧，在运行电压下绝缘子表面的局部电弧发展成为电弧闪络。
绝缘子的染污放电过程可分为四个阶段，即污秽的沉积、污秽的湿润、烘干区的形成及局部电弧的产生和局部电弧发展直至沿面完全闪络。
因此，影响污秽绝缘子沿面闪络电压的因素也与以上四个过程有关。
局部电弧电流与外施电压满足以下关系式，即U=U a +r n (L-L a )I式中：U 为模型二端电压，Ua为电弧压降，I 为通过局部电弧和剩余污层的电流，r n 为单位长度剩余污层的电阻率,L a =(x 1+x 2)为电弧长度，L 总爬电距离。
根据电弧具有下降型伏安特性的特点，电弧电压近似与电弧长度成正比，可表示为：U a =AI -n L a式中：n 是与电弧电流和气压有关的常数，A 是与气体性质有关的常数，且与电弧冷却情况有关。
电弧的电场强度，即单位长度电弧上的电压降为：n a aa AI L U E -==由此可得单位长度电弧的电阻为：n I AI Eaa r +==1产生局部电弧后沿污秽绝缘子表面流过的电流为：)(n a a n r r L r UI -+=只有当r a ＜r n 时，局部电弧的产生导致表面电阻减小和局部电弧电流的相应增加。
由于电弧的下降型伏安特性，电流的增加将使得电弧单位长度的电阻r a进一步减小，总电阻也就进一步减小，电流进一步上升。
由式(3.7)可知，局部电弧的偶然伸长会使绝缘子总电阻进一步减小，沿面电流进一步加大，在r a ＜r n的条件下出现电弧燃烧不稳定的状态，它不会妨碍局部电弧的任意伸长。
当电弧伸长至整个爬电距离时，绝缘子发生污闪。
2、覆冰绝缘沿面闪络放电机理与模型覆冰是指电力系统中固体绝缘件表面积覆冰雪的一种自然现象。
覆冰绝缘是指固体绝缘表面积覆冰雪后的绝缘特性及其变化规律，并根据其变化规律和特性进行绝缘配置的方法、措施。
绝缘子污秽闪络的研究
绝缘子污秽闪络的研究摘要：随着高压和超高压输电的日益推广以及线路电压等级的不断提高，绝缘子污秽闪络的危害也越来越大，国内外学者对此比较重视，尤其是对直接影响污闪的盐密(ESDD)和灰密(NSDD)，都做了大量的研究。
本文以48串盘型绝缘子CA-596EZ为实验试品，在人工雾室下进行人工污秽实验，以此来分析绝缘子CA-596EZ在人工污秽下，盐密、灰密对闪络电压的影响，建立之间的函数关系式，并找出它们之间的联系。
实验结果可知：在进行人工模拟污秽实验的绝缘子上，盐密(ESDD)和灰密（NSDD）对绝缘子闪络电压都有影响，而且影响都是一致的，而且它们两者都呈现出相同的幂指函数关系，并且盐密、灰密对闪络电压的影响是相互独立的。
因此，在进行人工模拟污秽实验时，既要考虑ESDD，也要考虑NSDD。
对于48串盘型绝缘子CA-596EZ，本次实验不仅给出了绝缘子的放电机理，论文也给出了盐密ESDD、灰密NSDD在人工污秽实验室下，绝缘子串的污闪电压表达式。
关键词：绝缘子；人工模拟污秽；污闪；闪络电压；最小二乘法1 绝缘子污秽实验的相关关系式1.1相关关系式国内外大量研究表明，人工情况下的污秽绝缘子污闪电压Uf与等值盐密的关系式可以表示为：式中：为闪络电压，；为与绝缘子形状和污秽程度有关的系数；为等值盐密，单位为；为表示对污闪电压影响的特征指数。
同时IEC507-1991与GB/T4585-2004所提到的固体污层法也对灰密对电压的影响有所交代，因此在出版的IEC60815中提到了污秽对灰密的影响，在许多研究中表明灰密对闪络电压得影响，提到了：随着的增加，逐渐下降，因此它们间的关系式为：式中：为灰密，单位为；为与绝缘子形状和污秽度有关的系数；为表示绝缘子串随着的特征指数。
2 实验方法及数据2.1试品本次实验采取CA-596EZ普通型盘型绝缘子为试品，采用的绝缘子串为48片。
CA-596EZ绝缘子参数2.2实验相关数据实验数据2.3校正公式盐密校正公式：常系数与污闪电压值呈线性关系，而与绝缘子所处的环境（温度、海拔高度、空气质量等）和绝缘子的形状（爬电距离、盘形半径等）有关。
绝缘子污秽度检测与污闪预警研究综述
文章编号:1007-290X(2007)06-0001-04绝缘子污秽度检测与污闪预警研究综述李璟延1,申敏2(11重庆大学高电压与电工新技术教育部重点试验室,重庆400044;21广东省电力设计研究院,广州510600)摘要:概述了现今绝缘子污秽度检测方法的优缺点,提出泄漏电流是污闪预测中最为重要和科学的参量。
分析了泄漏电流特征量提取的时域和频域的各种有效方法,及各方法的优点和局限性。
结合绝缘子的污秽特点,指出了今后绝缘子污秽检测方法的研究方向和重点是应建立基于泄漏电流的多参量的综合预警模型。
关键词:绝缘子;污秽度检测;污闪;预警;泄漏电流中图分类号:T M216文献标志码:AResearch on Measuring of Insulator Contamination Degree and Prewarning ofContamination FlashoverL I Jing-y an1,SHEN M in2(11K ey L a bo r ator y of High V oltag e a nd Electr ica l Ne w Te chnolog y of M inistry o f Education,Cho ngqing U niv1,Cho ngqing 400044,China;21G ua ng dong Electr ic Po we r D esign I nst1,G uang zhou510600,China)Abstract:T he m erits and f aults o f the actua l measur ing wa ys of co ntamination deg re e o f insulator s ar e summa rized in this pa pe r;it has be en sho wn th at leakag e cur r ent is the m ost im po r tant and sc ientific par ameter during the cont amina tio n flasho ver fo reca st1A ll kinds o f ef fective metho ds a nd their m erits and f aults are studied in ex tr acting the char acter istic of lea kage curr ent in tim e do main a nd fr equen cy dom ain1Com bining the co ntamina tio n fea tur e of insulato r s,it is indic ated that the em pha sis of m easuring w ays studied is to e stablish the int egr ative pre war ning m odel with mor e par amete rs base d o n lea kage curr ent1Key words:insulat or;co ntamination degr ee me asur ing;po llution f la shov er;pre war ning;leakage cur rent据统计,随着输电线路污染的加重,绝缘污闪事故仅次于雷击,占电网事故总数的第2位,而损失却是雷击事故的10倍[1]。
简述输电线路绝缘子污闪原因分析及预防措施
简述输电线路绝缘子污闪原因分析及预防措施摘要：近十几年来，随着我国经济的快速发展，环境破坏也日趋严重，大气污染不断恶化。
输电线路绝缘子长期暴露于各种不同的复杂环境中，极易发生污闪事故，从而影响整个地区电网的安全。
因此，绝缘子的防污闪对提高输电线路运行的安全可靠性具有重要意义。
关键词：输电线路；绝缘子；污闪原因；预防措施一、污闪形成机理分析防污闪要从污闪形成机理分析，针对其发生的原因采取相应的措施，达到根本性治理的目的。
输电线路长期处于露天下运行，绝缘子在外加电压后对周围的污染源具有一定的吸附性，其表面会粘附周围空气中的各种污秽物质。
这些污秽物质在天气干燥时其导电性能并不强，不会影响输电线路的安全运行，但一旦遇上大雾、晨露、毛毛雨、雨夹雪等潮湿天气，污秽层中的电解质湿润后，绝缘子表面的电导率将急剧上升，这时，绝缘子表面会有泄漏电流流过，输电线路的绝缘性能也随之大大降低。
在电流热效应的作用下，污秽层表面被烘干并沿着干带产生沿面放电，最终导致整个绝缘子串闪络。
绝缘子污秽闪络发生的原因及机理非常复杂，并不是简单的空气间隙的电击穿过程，而是一种与电能、热能、化学及时间等因素有关的热击穿过程。
在正常运行电压下，只有绝缘子表面堆积一定量的污秽、外部环境温度及湿度达到某定值时，才可能发生污闪。
总的来说，绝缘子污秽闪络放电是涉及电、热和化学现象的复杂变化过程。
一般而言，可将污闪过程分为四个阶段，即表面积污、表面湿润、局部放电、局部放电的发展并导致闪络，采取可靠措施抑制或阻止其中任一阶段的形成和发展，就能有效避免污闪事故的发生。
二、输电线路绝缘子污闪发生的原因导致绝缘子发生污闪的原因多种多样，现主要归纳为以下两大类。
2.1外部原因2.1.1大气污染在经济不断发展的同时，大气污染也越来越严重，尤其是靠近水泥厂、陶瓷厂、冶金厂、化工厂等地区，工厂设备排放出来的大量工业废气、烟尘、粉尘等随风飘散到空气中，严重污染了周围环境，且污染面积不断扩大。
污秽绝缘子闪络机理研究综述
第32卷第16期电网技术V ol. 32 No. 16 2008年8月Power System Technology Aug. 2008 文章编号：1000-3673（2008）16-0037-06 中图分类号：TM86 文献标识码：A 学科代码：470·4037污秽绝缘子闪络机理研究综述张志劲，蒋兴良，孙才新（输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区 400044）Summary of Research on Flashover Mechanism of Polluted InsulatorsZHANG Zhi-jin，JIANG Xing-liang，SUN Cai-xin（State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology(Chongqing University)，Shapingba District，Chongqing 400044，China）ABSTRACT: In this paper the research situation of the flashover mechanism of polluted insulators in recent decades home and abroad, i.e., in the field of circuit model, energy model, dynamic model, re-ignition condition of AC arc, electric field model and the characteristic of arc under low atmosphere pressure, is summarized. According to the high-speed photography of pollution flashover caused discharge process of insulator string with actual size, a DC discharge mathematical model of long insulator string, composed by series-connected residual resistance of pollution layer, surface arc and air gap arc, under low atmosphere pressure is proposed. The future research direction of flashover mechanism of polluted insulator is looked ahead, and it is pointed out that the discharge process of long insulator string with actual size, the key items of the residual resistance of pollution layer of insulator and the measurement of partial discharge characteristic under low atmosphere pressure should be the key item of the research in the future.KEY WORDS: high voltage and insulation technology；polluted insulator；flashover mechanism；DC discharge mathematical model of long insulator string摘要：文章综述了几十年来国内外对污秽绝缘子闪络机理的研究状况，包括电路模型、能量模型、动态模型、交流电弧重燃条件、电场模型以及低气压下的电弧特性等，并根据真型绝缘子串污闪放电过程的拍摄结果，提出了由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成的低气压下绝缘子长串直流放电数学模型，同时对未来绝缘子污秽闪络机理的研究方向进行了展望，指出真型绝缘子长串放电过程、绝缘子剩余污层电阻、低气压下局部电弧特性的测量等是今后研究的重点。
浅析绝缘子污闪机理及防护措施
浅析绝缘子污闪机理及防护措施摘要：绝缘子是电力系统的重要组成部分，其运行过程中受到环境气候影响很大。
在恶劣天气条件下绝缘子的闪污事故将严重影响电力系统的安全运行。
本文介绍了绝缘子的污秽闪络特性、机理及闪络过程，在此基础上简单阐述了污闪事故产生的主要影响因素，最后提出了绝缘子污闪的防护措施。
关键词：绝缘子；污秽闪络特性；防护措施引言近年来随着各行业用电需求量的急剧上升，对电力系统的可靠运转提出了更严格的要求。
与此同时，国内环境污染却越来越严重。
绝缘子作为电气设备外绝缘、线路绝缘、承受电气应力和机械应力的重要部件，却经常受到工业废气物、自然酸碱沉降物、灰尘、鸟粪等污染。
在大气环境湿度大或者恶劣天气条件下，如雨，露，雾，雪等，绝缘子表面有脏、污物质且该脏污物质被润湿时，绝缘子沿面电导率将急剧上升，绝缘子的闪络电压显著降低，更有甚者在正常的运行电压下会发生闪络现象，影响电力系统的安全运行。
因此，分析研究绝缘子污闪过程对绝缘子的防污闪有指导作用。
1绝缘子污秽闪络机理绝缘子作为一种固体电介质，当表面有润湿的污秽时，其沿面放电过程是表面气体电离和局部电弧生长、熄灭、重燃、再生长的电、热、化学等相关因素综合作用的过程。
绝缘子被脏污层覆盖时，脏污物质在干燥情况下呈高电阻状态[1]。
当污秽层受潮时，因污秽层表面的污层不均，其本身的热效应导致污渍的表面部分变干，具有最高电流密度的部分首先形成干燥区。
此时，干燥区的阻值比其他地方的阻值要大很多，该区域的压降大，电场强度也大。
如干燥区的场强强度超过一定值时就会发生电晕放电。
随着时间的变化，电晕放电就会转变为明亮通道的局部电弧放电。
于此同时，生长的电弧再次干燥污渍层，进一步扩大干燥带，并使电弧进一步生长。
当电弧长度生长到一定程度时，外部电压如若不足以维持电弧放电则电弧熄灭。
在这期间曾被电弧烘干的部位又再次被润湿，润湿的地方又重新发生局部电弧放电，这一过程循环反复。
当水分连续增加并且污秽程度严重时，放电通道内所需的场强反而变小，在合适的条件下电弧贯穿两个电极，形成绝缘子沿面闪络。
浅谈绝缘子污闪原因及预防措施
科技 论坛
浅谈 绝缘子 污 闪原 因及预 防措施
刘一凡 高振国 （ 沈 阳工程 学院 电力学院研 究生部 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ３ ６ ）
摘
要： 依据绝缘子受污染原因 ， 分析 了绝缘子 污闪发 生的规律 ， 提 出了污 闪预防措施和 对策， 介 绍了污闪事故的处理方法。
关键词 ： 线路 ； 绝缘子 ； 污 闪； 对策
绝缘子表 面泄露 电流急剧增 加 ， 产 生局部电弧 ， 进而发展 成为沿 面 缘子 。 对污秽严重 ， 不易在现场清扫的绝缘子 ， 也可 以更换新的绝缘 子。 闪络 。 １ ． １绝缘子 的污秽放 电。常说 的绝缘污秽放 电是指输变电设备 ３ ． ３更 换不 良和零值绝缘子 ， 定期对绝缘子 串进行绝缘检测 ， 发 在工作电压下 的污秽外 绝缘 闪络。这种闪络 ， 不是 由于作用 电压 的 现不 良绝缘子和零 值绝缘子 ， 要及时更换。 由于瓷绝缘子的材料和 升高 ， 而是 由于绝缘子表面绝缘能力 降低 引起 的结果 。它有独 特的 制造工艺 等因素影 响 ， 造成其质量 分散 性很大； 另一方面 ， 因瓷质烧 放 电机理 ， 与绝缘 于表面积污 、 表面污层 湿润 以及绝缘 子本身耐 特 结体属不均匀材料 ， 在长期的运行中 ， 受各种应力 的作用 ， 可能瓷体 性诸因素有关 。 造成损伤而导致机械性 能和电气性 能的下 降。特别 对已运行 ｌ ５年 １ ． ２气 体中沿 固体表面 的放 电。由于绝缘子 的用途 不同 ， 生产 以上 的线路要重点监测 。 了形态各 异的 固体绝缘 子 ， 但 它们 都处在 电场 之中 ， 山于 电场 的作 ３ ． ４绝缘子表面泄漏 电流越大 ， 污闪越严重 ， 而泄漏电流的大小 与绝缘子 串的单位泄漏 比距 成反比。因此 ， 可以增加绝缘子片数或 用在正常运行状态下存 在沿面放 电， 如电晕放 电、 细线状辉光放 电、 滑闪放电等。 改为耐污绝缘子来增加绝缘子 串的单位泄漏比距 。 ２污闪发生规律 ３ ． ５对污秽严重地区的绝缘 子 ，必要时可采取定期 在表面涂有 以增强其抗污能力。 有条件 时， 也可采用半导体 ２ ． １污闪的发生与气象条件 密切相关 。污 闪大 多发 生在大雾 、 机硅油等 防污涂料 ， 毛毛雨 、 雨夹雪等潮湿气象条件 下。这是 因为 ， 在这些气象条件下 ， 釉绝缘子 。 绝缘子表面污层极易达到饱 和湿润的状态而又不被 冲掉 。譬如 ， 我 ３ ． ６采用合成绝缘子 。 国几次大范围 的污闪事故都发生在持续浓雾 的恶劣天气下 ， 事故发 ３ ． ７坚持有效的带电水 冲洗 、 带电擦绝缘子的带电作业 ， 进行长 年的清除绝缘子表面的污秽是防止污 闪的最有效的措施 。 生 时 的空 气 相 对 湿 度 均 达 ９ ０ ％以上 。 ２ ． ２污闪的发生具有明显 的季节性 。冬末春初是污 闪多发的季 ３ ． ８有计划地检查接地装置 ，对接地 电阻值 突增 的接地 网要 开 节。 这 是因为 ， 我 国大多地区秋 、 冬两季干燥 少雨 ， 绝缘子积污较快 。 挖检查 ， 及时更换锈蚀 的接 地装置 ， 以避 免因接地 电流经架空地 线 同时 ， 由于冬季供暖 ， 造成污源 明显增加 ， 这一现象在我国北方地区 分流烧断架空地线 ， 落在导线上而扩大为相间短路事故 。 更 为突 出。因此 ， 到冬末春初的时候 ， 绝缘子积污最 为严重 。 ４结 论 综上所述 ， 污 闪是在大雾 、 毛毛雨 、 露、 雪等潮湿 气象 条件下 ， 绝 ２ ． ３污 闪的发 生还有 一定的时段性 。从发 生污闪的时间来看 ， 污闪大都发生 在后半夜和清晨 ， 因为这 时候负荷较轻 ， 运行 电压较 缘子表面污层 中所含的可溶性盐类 和酸 、 碱等受潮 溶解 ， 导致绝 缘 高， 而气温低 、 湿度大 ， 是浓雾 、 露、 雪 的多发时段 。 子表面泄露电流急剧增加 ， 产 生局部 电弧 ， 进而发展成为沿面 闪络 。 合理运用 ， 根据 本地 区污闪发生情 况和天气 条 ２ ． ４污闪的发生另一个是显著规律是 区域性强 。污闪的发生多 理饵污 闪发 生规 律 ， 是大 面积 的 ， 往往多条线路 、 多个变 电站相继跳 闸。这 是因为 ， 在这 件 ， 运用合适的对策方法 ， 采取有效 的措施 ， 清楚 污闪形成的条件从 些线 路或者变 电站 周围的几 十乃至上百平方千 米的区域 内 ， 大气污 而经行破坏 ， 保证电 网的安全 可靠 的运行。 参 考 文 献 染水 平几乎相 近 ， 浓雾 、 毛毛雨 、 露、 雪等潮 湿气 象条件也 几乎 相同 ， 处发生污闪跳闸 ， 则 表 明 这 个 地 区 内成 百 上 千 个 绝 缘 子 均 处 于濒 『 ｌ １ 电网防污闪技术 问答》 ｆ Ｍ１ ． 北京 ： 中国电力 出版社； ２ ０ ０ ９ ． 临污闪的边缘。 ｆ ２ １ 王宏宇． 污闪事故 的原 因及预防措施【 Ｍ 】 ． 北京 ： ２ ０ ０ ９ ， ５ ． ３绝 缘 子 防 污 闪 的 预 防 措 施 『 ３ １ 王 自力， 张云刚． 浅 析 绝缘 子 污 闪原 因及预 防措 施 ， ２ ０ １ ０ ２ ， ３ ８ ． 绝缘子污闪是 一个 复杂的过程 ， 是一种需要一定 时间和一定 电 能聚集下的一种热击穿过程。污闪的三要素有 ： 污秽源 、 雾与雨 、 工 频 电压 。污 闪 的机 理 过 程 有 四个 阶段 ： 绝缘子表面积污 、 绝 缘 子 表 面 污层受潮 、 局部放 电使表 面干带形成 、 电弧形成 ， 导致 沿面闪络 。绝 缘子 污闪的具体过程 如下 ： 绝 缘子表面受潮后 ， 污层 湿润后变 为导 电层 。 在运行 电压作用下 ， 表面产生 泄漏 电流 ， 产生焦耳热 。在电流 密度大 、 污层 电阻高 的局部 区域烘干污层 ， 称为干带 。 干带 中断了泄 漏 电流 ， 使作用 电压集 中形成 高场强 ， 而引起干带 上空气击穿 和泄 漏 电流的脉 冲。干带上 出现的放电与未烘干的污层 电阻相 串， 当串 联 电阻较低而泄漏 电流脉 冲较高时 ， 放 电将转 成电弧 ， 其燃烧 和持 续发展将导致绝缘子两极问的闪络 。针对绝缘子的防污 闪过程 ， 在 线路 中采用 以下几种有效地预防绝缘 污闪事故 的发生： ３ ． １正确 了解线路通过地 区的 大气污秽程度 和污秽性质 ， 正确 划分各地 区的污秽区 ， 以便为 防污 闪工作提供可靠依据 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直流电弧的伏安特性曲线
从曲线1可见，触头在开断直流电路时所产生的电弧，相当于在电 路中串入一个非线性电阻，当电弧电流增加时，电弧电压减小。这和我们 熟知的普通电路的情况相反。在普通电路中，当电流增加时，电阻上的电 压也增加，这是因为电路中的电阻值不变的缘故。但在弧隙中，电弧电阻 是随着电弧电流而变化。随着电流的增大，电弧内的游离作用越来越激烈， 离子浓度越来越大，导电性越好，其对外所呈现的电阻值愈小，从而维持 电弧稳定燃烧所需的电压也相应减小；反之，当电弧电流减少时，维持电 弧稳定燃烧所需的电压相应增大。
与绝缘子型式有关[26]，提出交流下A的取值范围为
345(P/P0)0.65~376 (P/P0)0.65，n=0.67。 5. 黄超峰在水平放置的三角形平板玻璃模型上测试了直流电弧的V−I
特性[27]，提出正极性直流下A= 120(P/P0)0.25，n=0.52；负极性直
流下A=148(P/P0)0.25， n=0.52。 6. 李玉等对表面覆冰三角形平板玻璃的电弧 V−I特性进行了测试，结
•
西安交通大学的李亚伟等考虑受热浮力的影响，局部电弧在上表面会有飘 离表面的趋势，散热条件受表面状况的影响较小；而在下表面，热浮力则 会使局部电弧更加贴近表面，造成水分蒸发加剧、散热加快带来局部电弧 在湿污绝缘的上、下表面表现出的电弧特性必然存在差异。提出了交流污 闪电压双电弧计算模型。如下图所示
果表明，正极性直流下 A=178(P/P0)0.75，n=0.61；负极性直流下
A=103(P/P0)1.14，n=0.69，交流下 A=133(P/P0)0.74，n=0.70。
重庆大学张志劲等针对实际高海拔下污秽绝缘子电弧发展过程中存 在的飘弧现象，以及低气压下空气间隙电弧的E-I特性与沿面电弧的E-I 特性存在明显差异的问题，在奥本诺斯模型的基础上提出低气压下污闪 放电模型。
交流电弧的下降伏安特性曲线
图2－6为交流电弧在一周内的伏安特性。 图中箭头方向表示了电流变化和方向。从O点 开始，因电弧还未产生，所以随着电压的增加 只有小量的由阴极发射产生的电流。到A点时 电弧点燃，再随着电流的增大，电弧电阻减小， 电弧压降也下降，直到B点，此时弧电流达到 峰值。在B点后随着电流的减小，弧电阻增加， 电弧压降上升。变化到C点时，电弧电流趋近 于零，电压达到熄弧电压，电弧熄灭。当电流 过零点后，在第三象限重复上述规律。 由于热惯性作用，弧电流绝对值从小到大 的特性曲线与弧电流绝对值从大变小的特性曲 线不重合，这种现象称为“弧滞”。弧自身所 具有的不断变化值，它的伏安特性都是动特性。 由于热惯性作用，弧电流绝对值从小到大的特 性曲线与弧电流绝对值从大变小的特性曲线不 重合，这种现象称为“弧滞”。
对目前研究现状的思考
1. 通过对以上国内外的研究现状的分析：国内外对染污绝缘子闪络机理 的研究主要基于奥本诺斯（Obenanus）的平板模型，主要针对一般 海拔地区，对低气压下染污绝缘子的闪络机理研究较少，基于平板模 型的研究较多， 对实际绝缘子研究较少。 Obenaus 引入电弧特性常数A、n 表征局部电弧U-I 特性。A、n 取值不 仅受电压种类、极性的影响，而且与环境温度、海拔高度以及表面状 况相关，即便在相同的实验条件下，不同研究者得出的数值也不尽相 同。目前污闪电压计算中电弧特性常数的取值仍存在争议。
从20世纪90年代以来， 我国较大区域范围的污秽闪络日益频繁发生。
在雾， 露毛毛雨等不利气象条件下，由污秽引起的绝缘子闪络事故目前在 电网总事故中已占第二位， 仅次于雷害事故， 但污秽事故造成的损失却是 雷害事故10倍左右。 因此人们对污秽绝缘子闪络特性及闪络机理的研究展开广泛深入的研 究， 并取得了一些列的研究成果。
绝缘子污秽闪络过程
目前国内外对绝缘子污闪机理的尚未有统一的共识。 但大
多数研究者认为污秽闪络经过4个阶段。 污秽的沉积 污秽的湿润 烘干区的形成及局部电弧的产生
局部电弧发展成完全闪络
局部电弧发展过程
如右图所示的汉普顿所做的用硅藻土 加NaCL模拟染污放电试验。
起初污秽绝缘子干燥时， 电阻很大， 泄漏电流很小，表面的电压分布比较均匀， 随着污层继续受潮， 泄漏电流增加， 产生的 焦耳热较多的部位被烘干，该处的电压较集 中。出现几个台阶。随着污层继续受潮。泄 漏电流继续增大， 干区逐渐扩大， 并出现跨 越烘干区的局部电弧放电，由于周围的湿润 条件， 会使得污层电阻不断减小， 局部电弧 不断向对方电极发展延伸，当电弧每单位长 度的压降减小到等于或小于污层每单位长度 的电阻压降时，电弧自动而迅速的向对方电 极发展， 直至贯穿两极， 这就是污闪的全过 程。
2.
3. 目前国内外的研究主要用简单的平板， 圆盘， 三角板椭圆形平板来等 效实际绝缘子， 研究剩余污层电阻， 这与实际情况偏差的较大。
4.
张志劲等考虑到局部电弧发展中存在的飘弧特性，李亚伟考虑实际绝 缘子的上下表面的电弧特性的差异。更接近实际的情况， 对此应进行 进一步的研究。
低气压下污秽绝缘子的闪络机理
•
3.
Ishii 等利用光电测量法对直流电弧的 V-I 特性进行了测试，结果表
明，当气压为 101.3 kPa 时，A 的取值范围为 40~50，n=0.83；当气
压为 40.0 kPa时，A 的取值范围为 20~35，n=0.77。 4. 张仁豫等对染污绝缘子表面电弧的V−I特性进行了测试，发现常数 A
污秽绝缘子直流闪络机理-------（1）平板模型
图1. 污闪电路模型 图中X为局部电弧长度，L为泄露距 离；HV表示高压端
•
•
(2)能量模型
•
(3)动态模型 •
计算模型
污秽绝缘子交流闪络ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理
•
•
电场模型
重庆大学采用复数模拟电荷法计算 污秽绝缘子闪络过程中沿面电场的分布 和变化。首先假定局部电弧发展后期只 剩一根电弧横跨干燥带， 局部电弧紧贴 绝缘子表面发展， 并且只沿轴向增加， 剩余污层电导率在电弧发展过程中保持 不变， 电弧电流基本上为正弦波形。在 以上的假定下， 通过数学上的正交分解 原理可以把交流电压下产生局部电弧后 的电场归结为如下的边值问题： 最终得出：推动电弧向前发展的主要 因素不是强电场的电离作用而是电弧 头部附近热点离加剧促使带电粒子运 动速度增加并最终形成闪络.
污秽绝缘子闪络机理研究综述
报告人：张飞 指导老师：谢老师
1
目录
• 课题研究背景及意义 • 污秽闪络的发展过程 • 闪络机理研究 • 对当前研究现状的思考
绝缘子污秽闪络研究背景
自从1895年世界上第一个交流电力系统在美国加利福尼亚州建成以来，
各国的电网系统得到快速发展， 电压等级不断提高， 输送距离不断增大， 在带动生产力发展的同时， 电力系统的安全稳定运行引起人们广泛关注。