从一起鸟粪事故论合成绝缘子的结构(2021版)
分析鸟粪闪络事故的机理及影响因素
五、结束语
笔者通过对鸟粪闪络事故的类型、机理、影响因素等的分析探讨，初步揭示 了此类事故发生的规律， 为输电线路运维人员能更加积极有效的预防和减少鸟粪
闪络事故提供了重要的理论依据。
参考文献 [1] 梁曦东,王绍武,陈震,王黎明. 合成绝缘子鸟粪闪络与不明原因闪络.电网技术,2001 （01） [2]刘洪正,韩立忠.防止输电线路鸟害事故的研究.山东电力高等专科学校学报,2003(03) [3]董岳,杨庆司马文霞,袁涛,欧阳沙.鸟粪影响下的塔窗-导线间隙交流放电特性研究.重庆 市电机工程学会 2012 年学术会议论文集,2012 [4] 张红.高电压技术（第二版）.中国电力出版社,2009. [5]聂琼,周远翔,崔吉峰,李震宇,于德明,袁亦超,陈原.复合绝缘子鸟粪闪络的仿真计算.中 国电机工程学会高压专委会 2007 年学术年会论文集,2007.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、鸟害事故汇总
根据统计，2013 年初至 2014 年底，哈密山北地区 12 条 110kV 及以上电压 等级输电线路共发生 4 起鸟害跳闸事故，其中 110kV 线路 1 起，220kV 线路 3 起。
表1 时间 2013 年 10 月 2013 年 11 月 2014 年 7 月 2014 年 10 月 2013 年至 2014 年山北地区鸟害事故汇总表 线路名称 山黄线 山巴一线 山淖线 山黄线 电压等级 kV 220 110 220 220 杆塔号 151 193 41 250 故障类型 鸟粪闪络 鸟粪闪络 鸟粪闪络 鸟粪闪络
巡视发现，4 起事故均为鸟粪闪络事故，故障相别均为中相。山黄线和山巴一线这 3 起事故 发生在巴里坤地区气候相对干燥的 10、11 月，山淖线的事故发生在气候较为干燥的 7 月。
不同类型绝缘子在鸟粪影响下电场分布的仿真分析及防范建议
不同类型绝缘子在鸟粪影响下电场分布的仿真分析及防范建议摘要：随着人们对自然环境的保护意识加强，鸟类活动日益频繁，对输电线路的安全、稳定运行造成了极大的威胁。
近年来，人们对鸟害闪络故障的认识不断加深，也越来越重视对鸟害事故的防范和治理。
本文使用COMSOL Multiphysics软件，对输电线路不同类型绝缘子在鸟粪影响下的电场分布进行了仿真，并验证了鸟害闪络机理，分析了不同类型绝缘子的电场分布，并提出了相应的防范建议。
关键词：鸟害闪络故障；COMSOL Multiphysics；不同类型绝缘子；电场分布0 引言目前，引起输电线路跳闸故障的主要原因以雷害、覆冰、外力破坏、鸟害、山火等几种为主[1]。
随着国家对环境保护的重视，人们也逐渐提高了对环境的保护意识。
不断改善的生态环境，为鸟类提供了良好的生态栖息环境，使得鸟类的数量日益增加。
因此，输电线路的外绝缘在野外不可避免地会受到鸟类活动的影响而出现绝缘下降。
长期以来，国内外学者对鸟类活动引发的线路故障进行了一系列的观察、统计、试验及仿真分析的工作，提出了相应的鸟害闪络理论及放电机理，但对不同类型绝缘子的鸟害闪络特性缺乏具体地研究分析。
自上世纪20年代起，由美国加利福尼亚爱迪生电力公司首次提出将长串鸟粪当作不明闪络事故的原因[2]。
随后，70年代，由邦纳维尔电力局通过配制鸟粪模拟液对闪络事故进行了试验模拟，证明了鸟粪确实会引起输电线路闪络跳闸事故[3]。
90年代中期，Burnham J T根据大量生产实际数据提出了鸟害闪络故障的四种形式。
清华大学在2001年至2009年对110、220、500kV线路进行了交流线路模拟试验研究。
重庆大学在2013年对鸟粪引起的导线-塔窗间隙交流击穿以及110kV复合绝缘子的交流击穿特性进行了研究武汉大学在2014年通过使用铁丝模拟鸟粪通道进行了220kV瓷绝缘子的放电试验研究。
根据目前已有的研究分析可知，鸟粪下落对不同类型绝缘子的空间电场分布的分析还有待填补。
湿污环境中的复合绝缘子异物闪络
高电压技术 第３６卷第８期２０１０年８月３１日Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．８，Ａｕｇｕｓｔ ３１，２０１０湿污环境中的复合绝缘子异物闪络贾志东１，张 威１，２，方 苏１，２，关志成１，朱可能３（１．清华大学深圳研究生院，深圳５１８０５５；２．清华大学电机系，北京１０００８４；３．天津市电力科学研究院，天津３０００２２）摘 要：鸟粪一直被认为是复合绝缘子不明原因闪络原因之一，但对其机理的认识一直有争议。
为此，以铁丝模拟鸟粪，研究湿污绝缘子在鸟粪临近时的闪络机理。
首先对硅橡胶材料的低温特性进行了研究，认为不明原因闪络发生时其表面污秽可能已经被充分湿润。
再以铁丝模拟鸟粪，对１１０ｋＶ湿污复合绝缘子在异物临近时的闪络过程进行了实验。
研究表明５０～７０ｃｍ的异物即可导致１１０ｋＶ污秽复合绝缘子闪络，其特点是空气击穿与沿面闪络的混合；同时进行的相同条件下的清洁复合绝缘子却没有发生闪络。
然后建立了电场仿真模型，从电场分布的角度对闪络机理进行分析，认为是异物端部的电场引发了复合绝缘子表面污秽的电弧，继而发生了污秽闪络。
最后以这些研究结果来解释复合绝缘子不明原因闪络。
关键词：复合绝缘子；憎水性；低温；湿污；不明原因闪络；铁丝；异物中图分类号：ＴＭ８５２文献标志码：Ａ文章编号：１００３－６５２０（２０１０）０８－１８９３－０７Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｂｏｄｙ Ｃａｕｓｅｄ Ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｏｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｉｎ Ｗｅｔａｎｄ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ＣｏｎｄｉｔｉｏｎＪＩＡ Ｚｈｉ－ｄｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ １，２，ＦＡＮＧ Ｓｕ１，２，ＧＵＡＮ Ｚｈｉ－ｃｈｅｎｇ１，ＺＨＵ Ｋｅ－ｎｅｎｇ３（１．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ａｔ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０５５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｔｉａｎｊｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｎ ｗｅｔ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｗｈｅｎ ｂｉｒｄ ｓｔｒｅａｍｅｒ ｄｒｏｐ－ｐｉｎｇ ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｕｓｉｎｇ ｉｒｏｎ ｗｉｒｅｓ，ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｕｂｂｅｒ．Ｗｅ ｔｈｉｎｋ ｔｈａｔｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｍａｙ ｂｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｗｈｅｎ ｕｎｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｔｙｐｉｃａｌｌｙ ｏｃｃｕｒｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉ－ｍｅｎｔｓ ｏｎ １１０ｋＶ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｕｓｉｎｇ ｉｒｏｎｗｉｒｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｆｏｒｅｉｇｎ ｂｏｄｉｅｓ ｗｉｔｈ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ５０～７０ｃｍ ｃａｎ ｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｏｎ １１０ｋＶ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ，ａｎｄ ｖｉｄｅｏｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｔ ｉｓ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ａｉｒ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ，ｗｈｉｌｅ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｗｏｎ’ｔ ｏｃ－ｃｕｒ ｏｎ ｃｌｅａｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅｆｌａｓｈｏｖｅｒ．Ｉｔ ｉｓ ｂｅｌｉｅｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ ｂｏｄｙ ｉｎｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆｌａｓｈｏｖｅｒｏｃｃｕｒｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｘｐｌａｉｎ ｕｎｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ；ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ；ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｗｅｔ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；ｕｎｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ；ｉｒｏｎｗｉｒｅ；ｆｏｒｅｉｇｎ ｂｏｄｙ０ 引言根据国家电网公司资料，我国复合绝缘子的年平均故障率约为万分之一。
绝缘子污闪事故发生的原因及防止措施
绝缘子污闪事故发生的原因及防止措施摘要：配网线路在运行过程中，空气中的尘土、工业废气、工业烟尘等各种微粒或鸟粪都会堆积在绝缘子外表面形成污秽层，严重时就会导致绝缘子发生污闪事故，污闪事故会严重影响配网线路供电的安全性、可靠性。
为有效预防配网线路绝缘子污闪现象，基于配网线路污闪的形成机理，分析了绝缘子污闪形成原因，并结合实际工作经验，提出了预防污闪的措施。
关键词：线路；绝缘子；污闪；对策引言：据相关调查显示，配网线路因污闪造成的绝缘子闪络事故，在当前的电网事故中发生概率的排行已经上升到第二位，而因污闪酿成的损失是仅次于第一位雷害事故损失的十倍左右。
配网线路绝缘子不论是在大气过电压，或是在内部过电压、长期运行电压下都可以正常的运行，然而，沉积在配网线路绝缘子表面上的固态、液态或是气态污渍颗粒物，容易与天气或气候条件下的雾、冰、雪等发生作用，极大地降低了配网线路绝缘子的电气强度，导致配网线路发生闪络，甚至可能会引发停电事故。
1配网线路污闪形成机理据有关部门统计，每年在电力系统总事故数中，污闪事故次数仅次于雷击损害，位居第二，已严重威胁到电网安全稳定运行。
而要想更好地防治配网电路污闪现象，我们必须从污闪形成机理分析，针对其发生的原因采取相应的措施，这样才能从根本上治理配网线路污闪现象。
配网线路长期处于露天运行，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，不会影响配网线路的安全运行，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，配网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。
复合绝缘子鸟粪闪络过程分析
复合绝缘子鸟粪闪络过程分析王 平1、案例说明在很强的电场作用下，介质中的束缚电荷可能脱离分子而自由移动，这时电介质就丧失了它的绝缘性能，称作介质击穿。
某种介质材料所能承受的最大场强就称为该电介质的击穿场强，或称为该材料的电介质强度。
本案例通过绝缘子串在污秽条件下的闪络过程，详细介绍了介质击穿的物理过程，并结合数值计算方法对该问题进行了仿真研究，使学生对该物理过程有了进一步认识。
2、案例2.1 引言当鸟在绝缘子悬挂点附近的横担上排便时，高电导率的鸟粪将短接部分空气间隙，既使鸟粪并没有贯通全部通道，也可能造成闪络。
对于不同电压等级的线路，故障的特点也有所不同。
对于220kV及以下电压等级的线路，绝缘子串较短，大鸟的高电导鸟粪可行成较长的通道，使空气间隙的有效绝缘长度明显减小，空间电场严重畸变，在带电体与粪道末端之间的空气间隙中放电。
对于1500kV及以上电压等级的线路，相对于整个绝缘子串来说，鸟粪通道所占的空气间隙比例较小，直接导致其余的空气间隙闪络的概率较小。
但是，如果绝缘子上已存有一定污秽且在潮湿气候的作用下，由于绝缘子串的绝缘水平降低，放电就可能沿着“鸟粪通道—粪道末端与绝缘子串间的空气间隙—绝缘子串表面”这一通道形成。
绝缘子串鸟粪闪络是输电线路的外绝缘故障之一，其主要形式是鸟粪在绝缘子附近下落时，严重畸变了下落通道周围的电场分布，造成鸟粪通道与绝缘子高压均压环或金具之间发生的空气间隙击穿而导致的闪络。
文献1进行了长空气间隙的鸟粪闪络实验研究，成功地在实验室模拟出500kV 长空气间隙的鸟粪放电过程，并以每秒25 帧的速度拍摄了绝缘子闪络过程的照片，图1为截取的典型闪络照片示意图。
2图1绝缘子串闪络过程2.2 案例鸟粪闪络是一种突发性事件，闪络前没有任何征兆，闪络时也极少为人所见，只能事后以鸟粪痕迹作为判断。
鸟粪下落的瞬间畸变了绝缘子周围的电场分布，鸟粪通道与绝缘子高压端之间发生了空气间隙击穿而导致闪络。
输电线路防鸟害分析
输电线路防鸟害分析中图分类号：TM72 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2015）10-000-01摘要鸟害是导致架空线路跳闸的一个重要因素，鸟类在输电线路杆（塔）头上筑巢、排便等活动很容易导致线路跳闸[1]。
随着输电线路长度增加，鸟害成为严重威胁电网安全的因素之一，为了保证电网稳定，有必要加强防鸟害工作。
关键词输电线路防鸟一、输电线路鸟害原因分析1.鸟粪：鸟害通常发生在直线杆塔悬垂绝缘子串或耐张杆塔引流线悬垂绝缘子串上[2]，其直接原因大都是由鸟粪拉丝引起的；或是排泄在绝缘子上的鸟粪不断堆积，造成绝缘子严重积污，在雨、雾、露、霜、雪等气象条件下，污秽层湿润后，使其表面电导率增加，绝缘子泄漏电流急剧增加，产生局部放电并发展为沿面闪烙，造成导线对横担放电。
2.鸟巢：鸟一般在每年三四月份在输电铁塔20～30 m筑巢，由于季风的影响，往往使鸟巢被风吹散或下挂而造成与带电导线距离不足等放电事故。
3.还有一种情况就是停留在杆塔上的大鸟在嬉戏或起飞时造成导线与杆塔、横担距离不够，直接放电，造成接地故障而跳闸。
二、唐山鸟害故障分析（一）地域环境原因分析唐山电网地处华北平原，属亚热带气候，春天雨量充沛，气候适宜，植被多样，生物资源非常丰富，这为鸟类的繁殖提供了天然良机。
不同电压等级的架空送电线路则像一张巨网，已覆盖整个唐山地区，形式各样的输电铁塔到处矗立在田间地头。
已基本替代了大（古）树作为鸟类产卵和育雏的临时住宅。
唐山地区的鸟喜好筑巢于输电铁塔的横担头上。
筑巢期间，其频繁地叼运巢材等活动给电网安全运行带来了巨大危害。
唐山地区的鸟害跳闸主要发生在南部沿海地区[3]。
丰南、滦南、唐海和乐亭一带滩涂、芦苇荡等湿地、水田、鱼池等地貌较多，适于以水鸟为主的多种鸟类生存，路径在该区域内的线路鸟害跳闸最多，几乎每年都发生2～3次；丰润、滦县、玉田一带为平原、农田地貌，麻雀、燕子、喜鹊、鹰、鹤等鸟类较多，鸟害跳闸时有发生；遵化、迁西、迁安为山区地貌，森林覆盖率高，鸟害跳闸较少，但在水库、河流区域鸟类活动多，附近的线路曾经发生过鸟害跳闸。
鸟粪下落对输电线路绝缘子周围电场分布的仿真分析
图９ ｄ＝ ０ ． １ ｃ ｍ 时电场强度畸变随
鸟 粪 长 度 变 化 情 况
Ｆ ｉ ｇ ． ９ Ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ
ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ １ ２ ；（ Ｏ ９ ） ： ２ １ ７ ８ －２ １ ８ ８
ｌ ４期
徐
辉， 等： 鸟粪 下落对输电线路绝缘子周 围电场分 布的仿真分析
１ ７ ５
端 及 鸟粪 表 面 电场 发 生 畸变 ， 使 高压 端 电场 强 度 畸
变不 严重 。
子高压 端 之 间发生 了空 气击 穿而 导致 闪络 。 （ ３ ） 仿 真计 算 表 明 ， 在 鸟粪下 落过 程 中 ， 鸟 粪前 端 和低 压端 的电场 强 度 均 会 超过 空气 击 穿 电压 值 ， 且 随着 鸟粪 下落 通 道 与 绝缘 子 伞 裙 距 离 变 大 ， 电场 强 度逐 渐 变小 。
，
鲁
＞
鸟粪前端
（ ４ ）防止 鸟害 跳 闸的重 点为 阻止 鸟粪 在绝 缘子 周 围形 成下 落通 道 。
参 考 文 献
１ 李乃一 ， 彭宗仁 ， 杜进桥 ， 等． 特 高压变 电站工频 电场模拟计算及 其分布规律 ．高 电压技术 ， ２ ０ １ ２ ； （ ０ ９ ） ： ２ １ ７ ８ －２ １ ８ ８
（ ２ ）鸟 粪 闪络 的机理 基本 上是 鸟粪 倾 泻 的瞬 间 畸 变 了绝 缘 子 串附近 的 电场 分 布 ， 鸟粪 通 道 与绝 缘
ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ， ２ ０ ０ ８ ； ４ ４ （ ６ ） ： １ ３ ４ ６ —１ ３ ４ ９
500kV线路鸟粪引起的空气间隙击穿跳闸分析
500kV线路鸟粪引起的空气间隙击穿跳闸分析发布时间：2022-09-16T16:33:59.554Z 来源：《新型城镇化》2022年18期作者：贺智海[导读] 通过对行波测距、故障痕迹、鸟粪痕迹以及鸟粪拉丝成线短接空气的分析，得出结论：鸟粪排泄在均压环等物体上，使得其有足够的滴落拉丝成线时间，形成足以短接大部分空气间隙的长度，使得剩下的空气间隙被工频电压击穿，从而造成500kV线路跳闸。
总结了鸟粪引起空气间隙击穿跳闸的常见特性，并提出了防范措施。
贺智海国网山西省电力公司超高压输电分公司摘要：通过对行波测距、故障痕迹、鸟粪痕迹以及鸟粪拉丝成线短接空气的分析，得出结论：鸟粪排泄在均压环等物体上，使得其有足够的滴落拉丝成线时间，形成足以短接大部分空气间隙的长度，使得剩下的空气间隙被工频电压击穿，从而造成500kV线路跳闸。
总结了鸟粪引起空气间隙击穿跳闸的常见特性，并提出了防范措施。
关键词：500kV线路；鸟粪；空气间隙；击穿在220kV及以下电压等级，鸟粪造成线路跳闸的故障还是比较常见的。
鸟粪造成500kV线路跳闸的情况在国内也有一些实例，而南网超高压输电公司目前管辖的500kV线路长达16862.58km，横贯云南、贵州、广东、广西、海南五省，之前近18年来从未有过鸟粪造成跳闸的报告，2018-12-15，500kV平来一线392号塔发生一起鸟粪引起的空气间隙击穿跳闸。
1鸟粪空间闪络影响因素1.1 闪络过程①鸟粪排出后拉伸变长。
鸟粪从鸟身体排出后，以一定的初速度向下坠落，在下落过程中，鸟粪前部速度一直大于后部，由于鸟粪具有一定的黏度，因此具有一定的可拉伸性，当前端一直快于后端时，鸟粪长度越来越大，并在绝缘子两端空气间隙里形成了细长的导电通道。
②电场畸变。
鸟粪具有一定的电导率和长度，部分甚至全部短接绝缘子旁高低压端空气间隙，引起两端间隙场强严重畸变。
③间隙击穿。
高低压端空气间隙场强超过临界击穿场强时，间隙发生击穿，击穿后产生电弧并沿鸟粪通道迅速向中间蔓延，当电弧完全贯通两极时，闪络即发生，线路跳闸。
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Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.
（安全管理）
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从一起鸟粪事故论合成绝缘子的
结构(2021版)
从一起鸟粪事故论合成绝缘子的结构(2021
版)
导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。
2002－04－10T05：48，濮阳市振兴站110kVⅡ振清线Ⅰ开关零序保护动作跳闸重合成功，后经仔细登杆检查，确认是在3号直线塔的B 相绝缘子，因鸟粪引起闪络所至，现场的铁塔、绝缘子及地面上都发现了新鲜的鸟粪，绝缘子上有不太明显的放电痕迹。
Ⅱ振清线是2001年9月投运的新线路，全部使用了合成绝缘子，型号为FXBW2 －110/70。
这次事故再次暴露了合成绝缘子结构上的缺陷，应该引起供电部门足够的重视。
合成绝缘子又称硅橡胶绝缘子，能够被广泛推广使用的主要原因是其具有良好的憎水性能、耐污闪和耐湿闪性能。
但是，由于其伞裙直径和伞间距较小，以及在长期潮湿天气下憎水性能的丧失等结构上的原因，合成绝缘子的不明闪络率明显高于其它类型绝缘子。
根据文献[1]提供的统计资料，在瓷和玻璃绝缘子串的闪络故障中，不明原因闪络约占10%，而合成绝缘子约占15%。
表1为国电公司统计的我国挂
网运行的110kV及以上合成绝缘子，截止1998年9月的事故类型分类统计[2]，从表中可以看出鸟粪事故和不明闪络占了很大比例，仅次于雷击事故，各占了16.6%和23.9%，而试验表明，统计中的不明闪络可能有很大比例是属于鸟害事故[2]。
两文献的数据虽然相差较大，但都提供了合成绝缘子不明闪络和鸟粪事故率较高的直接证据。
清华大学在模拟鸟粪引起的闪络实验时发现，鸟粪通路距离合成绝缘子外缘十几厘米时，比直接滴落在伞缘上更易闪络，其主要原因就是由于合成绝缘子的伞裙间距过小，易发生伞裙间飞弧短接现象，这种经过空气通道的击穿大都对绝缘子本身不造成严重破坏，其重合闸成功率很高，而且故障后找不到明显的故障点。
对合成绝缘子闪络时间段的统计调查发现：较多的不明闪络发生在凌晨02：00～07：00。
其原因为：一是这段时间空气湿度大，北方地区在凌晨04：00～05：00还会出现薄雾和凝露，造成合成绝缘子憎水性能部分丧失，降低了耐污闪和耐湿闪的性能；二是凌晨05：00左右正是鸟类活动比较频繁的时段。
1合成绝缘子的伞裙特性
图1绝缘子伞型结构
图1为绝缘子的结构及主要参数。
柱直径d，伞伸出p1对闪络特
性有较大影响；伞间距大小s，大小伞差p1-p2和相邻伞间最小间隙c 决定了飞弧桥接及淋雨状态下的桥接特性。
一种好的伞形结构，应该充分兼顾各参数的配合，使之具有相应的爬距和较好的防污性能，还要能够避免伞间电弧桥接的可能，从而使爬距能够被充分利用。
合成绝缘子使用导则中的伞裙结构是参照JB/T5895“污秽地区绝缘子使用导则”的标准设计的，而标准中爬电距离、伞裙形状系数、伞间最小距离、伞间距与伞伸出之比等参数，是针对瓷或玻璃绝缘子伞裙结构的规定，未必就适合于合成绝缘子，对合成绝缘子的伞裙结构应该进行专门的实验研究。
2合成绝缘子的电场分布
图2为绝缘子工频电压分布曲线，很显然不考虑对地杂散电容的影响电压应该是均匀的线性分布，杂散电容越大，曲线越低垂，电压分布越不均匀，从图上可以分析出靠近两端的瓷裙承受了最大的电压梯度。
图2绝缘子上对地电压分布曲线
实际上，绝缘子瓷裙之间所承受的电压成图3所示的弧形分布，其中靠近导体的瓷裙承受的电压最大为Um
，中间的最小，由于绝缘子结构不变时，杂散电容的大小决定于空气介质，所以在天气越恶劣时，杂散电容越大，这种电压的分布就越不均匀，图2和图3中的曲线弧度就越大。
图3瓷裙承受电压分布
如果110kV的绝缘子有10片伞裙，那么前3片就承受了超过60kV 的电压，在恶劣天气的情况下，由于杂散电容的增大，这种不均匀程度将加剧。
3雾闪和鸟粪闪络的原理分析
3．1雾闪的原理分析
在长时间的浓雾天气下，瓷绝缘子的表面将形成一层水膜，如上分析合成绝缘子由于其憎水性能的丧失，表面也同样会形成水膜，由于绝缘子场强分布的严重不均匀和绝缘子表面存在污秽等，致使在绝缘子的端部将首先形成电晕和局部电弧放电。
实验表明：水珠越小起晕电压越小，水珠的运动速度越快起晕电压越大，所以雾状的水汽比大雨下的条件更易放电；随着空气湿度的增加，空气击穿场强将明显降低，正常为30kV/cm，在空气相对湿度高于90%时，将为正常值的10%～30%，即为3～10kV/cm。
在这种情况下端部瓷裙间飞弧击穿是必然的，而一旦击穿第一裙，那么第二裙将承受更高的电压，产生骨牌
效应。
由于交流电压过零点时电弧要熄灭，所以这种发展能否演变为闪络，决定于电弧的发展速度和被电离的空气的流动情况，如果雾气比较稳定，电弧的重燃可以沿着上周波电离的通道，则可能很快闪络，反之，如果空气流动较快，被电离的空气介质很快恢复，放电通道消失，则不会演变为闪络。
合成绝缘子的不明闪络率远远高于其它绝缘子，其原因就是这种伞裙间飞弧短接现象，这是由于合成绝缘子的伞裙结构不合理造成的。
3．2鸟害事故的原因分析
发生鸟害事故的根本原因仍然是上述空气中的飞弧短接，由于凌晨是鸟类活动频繁的时间，又是出现薄雾或大雾及凝露的时间，绝缘子的憎水性已经部分丧失，在鸟粪通过绝缘子边沿的瞬间，由于鸟粪短接了部分空气通道，同时使空气介质恶化，极易形成伞裙间的飞弧短接放电，如果电压过零点的时间以及绝缘子周围空气介质的特性等因素符合上述条件，则会发展成对杆塔放电闪络故障。
相对于瓷和玻璃绝缘子，由于合成绝缘子的伞裙是柔性材料，鸟粪在坠落时不易飞溅和反弹，而是全部顺伞裙边沿下落，更易发生鸟害事故。
4结论
（1）目前在110kV以上线路上广泛推广的合成绝缘子，其发生不
明闪络和鸟害事故的原因，主要是由于在长时间高湿度环境下憎水性能的丧失和伞裙结构不合理造成的。
（2）应该对合成绝缘子的结构进行专门研究分析，总结大量的实验数据和运行经验，确定其更加合理的结构，以提高其防止飞弧短接的性能。
（3）在绝缘子结构不变的情况下，在直线杆塔的悬垂绝缘子的首裙加装附加大裙，可以有效改变电压分布，从而减少和防止湿闪及鸟害事故的发生。
（4）为防止鸟害事故的发生，也可以在悬垂绝缘子串上侧的横担上加装鸟刺，或采取其它防止和减少鸟直接落在横担上的措施。
（5）在目前运行水平和防污闪性能已大幅度提高的情况下，预防不明闪络和鸟害事故的发生，是提高110kV线路运行可靠性的有效手段。
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（陈国义，程广俊，冯盼增）
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