±660直流线路绝缘子防污闪问题的探讨
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。
绝缘子污闪防治探究
其 次 ， 象是 影响环境 污染 的重要 因 气 素， 更是 导 致 污 秽 层湿 润 的 直 接 原 因 。 多 众 污 闪 事 件 的发 生 ， 与大 雾 天 气 有 关 。 的 都 雾 含 水 量越 高 、 续 时 间越 长 ， 容 易 使污 秽 持 越 层 充 分 湿润 ， 层 中 的 电解 质 完 全 溶 解 ， 污 但 又 不 致 使 污 层 被 冲 洗 掉 ， 而 在 绝 缘 子 表 从 面 形 成 一 层导 电膜 ， 电性 能 大 增 ， 导 使得 输 变 电 设 备面 临 严 重 污 闪危 险 。 样 霜 露 ， 同 毛 毛 雨 天 气 也 容 易 引 起 绝 缘 子 污 闪 。 雨 天 大 气 可 将 绝 缘 子 表 面 的 部 分 污 秽物 冲 洗 掉 ， 使 绝 缘 子 的绝 缘 性 能 有 所 上 升 ， 而 很 少 因
了 绝缘子 污 闪 形成机理 防治措施 Ｒ Ｖ 料 纳米Ｔ Ｏ 自清洁技术 Ｔ涂 ｉ： 中 图分 类号 ： Ｐ ｌ Ｔ ３ 文献 标 识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ４ ９ Ｘ ２ ｌ ） ７ ａ一 ０ ９ ０ １ ７ —０ ８ （ ０ １ ０ （） ０ ９ — ２
发生污闪 。 下 表 为 东 北 某 电业 局 根 据 气 象 日志 统 计 得 出 的 各种 气 象 条 件 下 的 闪络 跳 闸百 分 率（ 如表 １ 。 ） 再 者 ， 缘 子 污 闪 放 电 的 显 著 特 点 是 绝 闪络 电压 低 ， 可能 低 到 ｌ ｋ Ｏ Ｖ及 以下 。 在绝 缘 子处于工 作电压状态时 ， 由于 污 染 物 在 绝 缘 子 表 面 分 布 不 均 匀 ， 成 各 部 分 电流 密 造 度 不 一 样 。 电 流 密 度 最 大 且 污 层 较 薄 的 在 部分 ， 由于 电流 的 热效 应 使 水 分 迅 速 蒸 发 、 变 千 ， 阻也 就 增 大 ， 成 局 部 高 电压 ， 电 形 进 而 形 成 局部 电弧 。 然后 从 电晕 放 电 、 细线 状 辉 光 放 电 、 闪 放 电 等 沿 面 放 电 开 始 最 终 滑 发展为闪络故障 。
±660直流线路绝缘子防污闪问题的探讨
±660直流线路绝缘子防污闪问题的探讨摘要±660kV银东直流输电工程正式双极投运，标志着西电东送、外电入鲁的战略目标的初步实现。
本文通过对特高压直流输电系统的绝缘子防污闪问题的探讨、并结合±660kV银东直流输电线路的运行特点，提出±660直流线路绝缘子防污闪的可行性措施，为今后±660kV银东直流输电线路的防污闪工作提供参考。
Abstractthe successfully putting into operation of ±660kV Yin-East HVDC project, marks the preliminary realization of the strategic target of west-east power transmission and the outside power’s entering into Shandong province . In this article, through the discussion to UHVDC system insulator‘s antifouling question and combination with the operation characteristics of ±660kV Yin-East HVDC transmission lines, we put forward some feasible measures to insulator’s antifouling problem in ±660kV HVDC transmission lines。
through this ，we want to provide some reference for the antifouling question of ±660kV Yin-East HVDC project in the days to come。
浅谈输电线路绝缘子污闪原因及防范措施
孔 中心 对接 地 网接地 极 的最 大 电位 差 ， 为 最大 接触 电 称
位差 。
［ｌ 伟． 电站接地网存在 问题 及解 决措施． ４蔡 变 冶金动力 １９ ９９
（）页 码１ ．～ ． ５『 ：５ ７ Ｐ
（） ２ 跨步 电位 差— —接 地 短路 （ 故障 ） 电流 流 过接 地 装 置 时 ， 面 上水 平距 离为 ０８ 的两 点 间 的 电位差 ， 地 ． ｍ 称
为跨步 电位 差 。接 地 网外 的地 面 上水 平 距离 ０８ ．ｍ处 对
（ 者单位 ： 国南方 电 网超 高压输 电公 司广 州局 ） 作 中
广 科 伯 总 期ｌ ５ 东 技 。 第 １ ５
｛
视 的污染源 。
２１ 按 污 秽 的 形 态 分 ．． ２
（） 部放 电的发 展并 导致 闪络 。 ４局 污 闪一般 在长 期运行 电压 下发 生 。 过 电压 的情 况 在 下 ， 缘 子污 秽 层 在极 短 的 时间 内尚未 干 燥 ， 绝 电压 也 未
—
铝 材 厂、 色 金属 厂 、 旧物 资 回收 厂 、 有 废 垃圾 厂 等工 厂排
出的烟 尘和 废气 ；
（） 活 污染 ： 市 中 的汽 车 、 托 车 的 尾 气污 染 ， ３生 城 摩 生 活 锅炉 污 染 ， 农村 道 路 行车 时 发 生 的粉 尘 ， 田作 业 农 中的烧 荒 、 芦 苇 、 草 过程 中产 生 的烟 雾 也 是不 可忽 烧 杂
（） 粒 污秽 物 质 一般 是各 种 形 式 的颗 粒 ， 氧化 １颗 如 铝 、 化钙 、 化硅 、 氧 氧 煤烟 等灰 尘 、 烟尘 。 （） 体污 秽 ： ２液 如冷 却 塔 、 水 池放 出 的水 雾 、 滴 喷 水
影响绝缘子污闪放电的因素及对策
影响绝缘子污闪放电的因素及对策随着改革开放的不断深入，城乡工业迅速发展，环境污染日益严重，同时伴随着输、配电网络的不断扩大，环境污染问题也给电力系统带来严重的影响。
所以，分析和了解影响绝缘子污闪放电的因素，寻求防止污闪发生的管理和技术措施，最大限度的减少污闪事故的发生具有十分重要的意义。
1 大气污染随着城乡工业的迅速发展大气污染越来越严重，气象条件越来越恶劣，特别是火电厂、水泥厂、钢铁厂、化工厂及矿山等工业排出的大量气、液、固态污染物，随着气压、风速、温度等条件的变化形成严重的污染源。
由于绝缘子表面长期遭受工业和自然污秽物的污染和积污，当其表面污秽层受潮后，绝缘电阻下降，泄漏电流增加，从而导致闪络事故发生。
所以一方面政府部门必须强化环境保护，依法科学治理污染源，从根本上解决大气污染，造福子孙后代。
另一方面，供电部门必须强化输变电设备管理，采取停电定期清扫、带电作业清扫、水清洗和采用新技术、新材料等技术措施有效的防止污闪事故的发生。
2 鸟粪污染虽然鸟粪污秽的盐密度不高，但是由于鸟在排粪时，其粪便极易造成短路或缩短绝缘子的有效爬距，使绝缘子在正常工作电压下发生污闪事故。
所以鸟粪污染是不可忽略的因素，目前国内供电部门采取夜间驱赶、捅鸟窝、杆塔放置防鸟器和安装防着落筑巢设施等防止鸟粪对绝缘子所造成的污闪事故。
3 海拔高度的影响由于在高海拔环境下大气压强较低，所以极易发生放电现象，并且电弧较粗，在交流过零后，电路极易发生放电现象，电弧容易发生重燃，较难熄灭。
所以在高海拔、低气压下运行的输变电设备应加强其绝缘。
在开展绝缘配合计算时必须充分考虑其影响，适当提高其污闪电压，一般情况下在海拔3000 m以上时，污闪电压数值相应考虑提高25%左右。
4 绝缘子覆冰、覆雪的影响绝缘子覆冰、覆雪对污闪电压有不同的影响，经过有关科研部门的试验研究，绝缘子先污染后结冰时在一样的盐密下，无论在冻结状态还是在融化状态下其污闪电压可提高，若冰在充分融化时其耐受电压不变。
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 。
输电线路绝缘子防污闪技术研究及预防措施
输电线路绝缘子防污闪技术研究及预防措施发布时间：2023-04-03T07:37:49.447Z 来源：《科技潮》2023年2期作者：尹舵[导读] 随着工业和城市化进程不断加速，空气质量状况不容乐观。
比如，酸雨酸雾污染对绝缘子污闪电压有很大影响，酸性污液的电导率随pH值减少而增加。
海南电网有限责任公司儋州供电局海南省儋州市 571700摘要：当今社会，我国电网行业不断发展进步，作为我国电力行业核心的输电线路却还存在许多问题，其中最为关键的故障问题——输电线路污闪，也是一种相对常见的问题。
输电线路污闪主要是由于电源表面附着的污秽物受环境条件影响，导致其表面的绝缘性能下降，并且不断出现放电的一种现象。
输电线路是由多个小部分共同组合而形成的，其中主要的部分是绝缘子。
绝缘子可以很好地减少污闪发生现象的概率。
基于此，主要就输电污闪的因素进行分析，结合我国实际电网行业状况提出相对应的预防措施。
关键词：输电线路；绝缘子；防污闪技术；预防措施一、输电线路绝缘子污染的主要因素1.1大气污染随着工业和城市化进程不断加速，空气质量状况不容乐观。
比如，酸雨酸雾污染对绝缘子污闪电压有很大影响，酸性污液的电导率随pH值减少而增加。
在相同的pH值下，盐密越大，污液电导率也越大。
实验表明，在pH=3时，等值盐密ESDD=0.015～0.10mg/cm2的范围时，悬式绝缘子XP-70型的污闪电压降低13.5%～19.8%，绝缘子XWP-70型的污闪电压降低10.1%～26.3%，绝缘子ZWS一35型的污闪电压降低11.1%～27.3%。
因此，在有酸雾酸雨地区，划分污秽等级时，应明确pH值，适当提高污秽级别配置外绝缘。
1.2气候因素气候是影响污闪形成的另一重要因素。
逆温情况下，暖而轻的空气在上面，冷而重的空气在下面，空气结构稳定，使接近地面的水汽和污秽物不易向上扩散，造成近地层既有丰富水汽，又有污秽物可充当水汽凝结核的状态，一旦温度下降就形成对电力设备外绝缘有严重威胁的“脏雾”附着在绝缘子表面，就容易发生污闪现象。
绝缘子防污闪分析与对策
绝缘子防污闪分析与对策摘要：电力系统污闪事故造成重大国民经济的损失，大面积的污闪事故更是电网的灾难性事故，我国大气环境污染严重，城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋恶化。
防污闪工作是一件长期而重要的工作，采取有效措施防止电网大面积污闪事故的发生，降低污闪跳闸率是提高电网供电可靠性重要内容之一。
关键词：绝缘子污染防污闪前言对于大、中型变电站，绝缘子大约有几百支甚至上千支；而变电站的进线、出线也有几条至几十条。
在周围几十或上百平方公里的地区，大气的污染几乎是相近的，雾、露、毛毛雨等潮湿的气象条件也几乎是相同的，一旦一处污闪跳闸，则表明这个地区几乎相同的几百个或上千个绝缘子个体均处于临界污闪跳闸的边缘。
一处跳闸，重合闸动作，还会造成电网的振荡，使临界输变电设备又多承受一个操作过电压的作用，使设备处于更加不利的状态。
特别是较多设备的外绝缘抗污闪能力都低于实际承受的严酷污秽条件时，往往会造成区域性的大面积污闪事故。
1 污秽物的沉积绝缘子表面污秽是由空气中的悬浮物、液体、气体微粒的沉积而成。
它的集聚过程，一方面取决于污秽微粒运行拼接介质表面的作用力；另一方面与微粒保持条件(粘著力)有关。
假使微粒运行的作用力有风力、磁场力和重力，主要是风力、空气运动的速度和形成与绝缘子外部表面形状、憎水性决定著微粒的沉积。
在工厂污源附近，大的污秽微粒垂直降落，则污秽沉积严重。
可以发现清洁绝缘子起始污秽沉积缓慢，只有在形成薄膜后污层厚度迅速增加。
至于在运行电压方面，交流电场带电微粒做振动运动只是促使其中性微粒极化，指向电力线密集的一边，而在直流电场下，由于介质极化和静电吸尘，微粒沉积要比交流严重得多。
总之，污秽的沉积与污染源性质、气象条件、电压类型、绝缘子表面、性状及电场强度有关。
2 污秽物的形成2.1污秽的湿润：水分的湿润，将使绝缘子表面形成导电膜，使污层电导率增加，从而使绝缘子表面绝缘性能降低，泄漏电流增加，由此产生热量，引起闪络电压降低。
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±660直流线路绝缘子防污闪问题的探讨摘要±660kV银东直流输电工程正式双极投运，标志着西电东送、外电入鲁的战略目标的初步实现。
本文通过对特高压直流输电系统的绝缘子防污闪问题的探讨、并结合±660kV银东直流输电线路的运行特点，提出±660直流线路绝缘子防污闪的可行性措施，为今后±660kV银东直流输电线路的防污闪工作提供参考。
Abstractthe successfully putting into operation of ±660kV Yin-East HVDC project, marks the preliminary realization of the strategic target of west-east power transmission and the outside power’s entering into Shandong province . In this article, through the discussion to UHVDC system insulator‘s antifouling question and combination with the operation characteristics of ±660kV Yin-East HVDC transmission lines, we put forward some feasible measures to insulator’s antifouling problem in ±660kV HVDC transmission lines。
through this ，we want to provide some reference for the antifouling question of ±660kV Yin-East HVDC project in the days to come。
前言作为世界上第一条±660kV直流输电工程，银东直流输电线路在特高压直流输电领域开辟了先河，作为外电入鲁战略的重要组成部分，其双极投运的总容量能够满足整个青岛市的用电量，重要性不言而喻。
由于银东直流的电压等级的特殊性，所以在线路维护和设计方面与交流甚至其他电压等级的直流线路有着很多的不同之处，其中，防污闪问题也是有待于进一步加强解决的重点和难点。
所以，我们有必要对±660kV直流输电线路绝缘子防污闪问题进行探讨，并提出建设性意见，为进一步完善和提高其防污闪能力提供相关的理论支持。
本文通过分析电力线路防污闪方面的相关方法内容，结合±660kV银东直流线路自身的污秽特点，对±660kV银东直流线路绝缘子防污闪问题进行深入细致的探讨，为银东直流的防污闪工作提出合理化建议。
第一章电力线路污闪的基本概况电网防污闪是一个古老而现实的问题。
随着我国经济的高速发展，大气污染日趋严重；电网的不断扩大和运行电压的提高, 也使污闪范围增大，我国电网的安全运行仍承受着大面积污闪的风险。
运行经验表明，电网面临的两大威胁是系统稳定破坏和发生大面积污闪。
电网失去稳定往往因偶发因素引起的连锁反应所致，污闪可以是偶发因素之一。
大面积污闪总会使局部电网解列甚至崩溃，造成电网的大面积停电。
1.1 发生污闪的影响因素所谓污闪，就是指电气设备的绝缘子表面受到固体的、液体的和气体的导电物质的污染,在遇到雾、露、毛毛雨和溶冰等不利气象条件时,使污层的电导增大,泄漏电流增加,在运行电压下产生局部电弧而发展为沿面闪络的一种放电。
1.1.1 绝缘子的形状绝缘子的形状和积污状况有很大关系, 积污则是导致污闪的直接因素。
在同一地区不同形状绝缘子的积污量是不同的,可能会有较大的差别。
研究结果表明，绝缘子表面的积污状况和气流在该表面部位的速度变化率有关，如果气流的速度不发生明显变化，尘埃很难落下来。
当气流明显受阻时，在气流障碍处会形成涡流区，在涡流区内易积聚污秽物。
对于裙边和气流方向垂直的绝缘子，特别是悬式绝缘子带棱的下表面，容易形成涡流区，较易积污。
1.1.2 绝缘子表面湿润绝缘子表面的湿润过程与气象条件密切相关，大雾、凝露、毛毛雨、雨夹雪、粘雪、溶雪、溶冰、雾淞、雨淞等对污秽绝缘子是极为不利的气象条件。
上述气象条件的出现和空气中的相对湿度密切相关，相对湿度的日变化主要决定于气温，当气温较高时，虽然蒸发加快使水汽压增大，但因饱和水汽压增大得更多，结果相对湿度反而减少；反之，当温度降低时，相对湿度则增大。
一日之内，从子夜到凌晨是相对湿度较大的时间。
相对湿度的年变化一般是夏季小，冬季大。
但在季风盛行的地区，相对湿度是夏季大，冬季小。
在相对湿度较大的时间里，污秽绝缘子表面容易湿润，因而容易发生污闪。
1.1.3 静电力的作用一般来说，在同样的条件下，带电运行的绝缘子比不带电的绝缘子积污速度快；在直流电压下运行的绝缘子比在交流电压下运行的绝缘子积污速度快。
对于受海洋污染严重的地区，静电力不是决定积污量的主要因素，在该地区带电和不带电绝缘子的积污速度没有明显差别。
1.2直流电压下绝缘子的污闪特性与交流不同，由于直流电压的静电吸附作用，在相同条件下直流外绝缘表面积污速度更快、脏污更严重，因此在各种潮湿环境条件下对外绝缘的设计要求更为苛刻。
1.2.1直流局部电弧和污闪极性效应直流局部电弧的表现有：1直流电压下污秽绝缘子表面受潮时，其电流密度大的区域会因污层水分蒸发而出现局部干区；2当干区电场强度足够大时，就会发生局部放电；3当局部电弧发展到跨越整个剩余污层时，闪络就会发生；4导致闪络的电弧发展速度平均每秒仅几米；5临闪前发展速度骤然增加一两个数量级。
因此，沿绝缘子表面的直流闪络基本上是发展速度较低的电弧沿面延伸过程。
与交流电弧相比，在恒定的直流电压下直流电流不存在过“零”的问题，因而直流局部电弧更趋于稳定，持续时间比较长。
试验表明，直流泄漏电流脉冲持续时间为0.5～1s，甚至更长时间，统计平均值在1s左右。
稳定的电弧在电动力和热力的作用下易飘离绝缘子表面，形成“飘弧”。
1.2.2直流污闪电压低于交流污闪电压在相同污秽和受潮条件下，绝缘子的直流污闪电压低于有效值表示的交流污闪电压，而且随着污秽度的增加，直流污闪电压下降的比率增大。
与直流电弧相比，交流电弧不稳定、持续时间短、多沿面发展。
尤其在污秽度较高时，直流电弧飘弧短接作用比交流明显得多。
交流电弧有别于直流的基本原因在于交流电弧随电流作周期变化，当电流过“零”时电弧熄灭或减弱。
一些复杂结构的绝缘子在交流下有较高的污闪电压，但在直流下由于伞裙易被电弧短接而防污闪性能降低。
这说明绝缘子的直流污闪电压受伞裙结构影响更大。
1.2.3直流污闪电压与绝缘子爬电距离的关系悬式绝缘子串直流污闪电压或耐受电压与绝缘子片数（或串长）基本呈正比的线性关系。
对于换流站直流设备使用的绝缘子，支柱绝缘子以及直立设备瓷套管的直流耐受电压与其绝缘高度或爬距成正比。
1.3 污闪的危害停电时间长，往往造成大面积停电，损失大，给工农业生产和人民生活带来严重影响。
气象条件不改善，绝缘难以恢复。
污闪损失之大及其给工农业生产各领域带来的后果是难以统计的，对连续性生产的化工、冶金、矿山等部门可造成设备报废损坏，产品质量下降，甚至造成人身伤亡等，还可能对政治、交通运输等方面产生严重影响。
2001年1-2月，污闪首先由河南电网发生，并逐渐北移，经河北南网、京津唐电网直至辽宁南部和中部，有66－500kV线路238条、变电站34座发生污闪跳闸972次。
沈阳70%以上区域停电，辽宁损失电量937万kWh，河北、河南损失电量660万kWh，邯钢停产、部分轧钢设备损坏，京广电气化铁路短时中断运行。
第二章：±660直流线路绝缘子防污闪方法的探讨1996年长江中下游6省1市和2001年辽宁、华北和河南电网的大面积污闪事故再次提醒人们，依靠大规模人工清扫建立起来的输变电设备外绝缘配置无法满足现代化大电网安全运行的需要，难以杜绝大面积污闪事故的发生。
实现我国电网的有效防污闪设计，必须提高电网外绝缘的整体水平，做到“绝缘到位，留有裕度”。
我国幅员辽阔，各地环境条件、气象条件、污源性质等不尽相同，各地防污闪的经验和措施也不完全一样。
各地必须根据本地区的具体情况，因地制宜，从安全、有效、经济、可行等方面作经济技术比较，需要选择适合本地区的防污闪措施。
2.1 改变直流绝缘子的布置方式提高闪络电压超特高压直流输电线路绝缘子串有垂直安装的悬垂串、水平安装的耐张串和倾斜安装的V 型串或倒V 型串以及国外部分线路采用的Y 型串。
运行经验和试验研究结果表明[15] ：安装方式对绝缘子串污闪特性有影响，其主要表现为2个方面：①积污特性有差异；②沿染污绝缘子串放电发展的过程有差异。
这些经验对±660kv 直流输电线路也同样适用。
因此，不同布置方式下绝缘子串的污闪或耐受电压也有差异。
不同安装方式下积污特性的差异可根据运行线路积污特性的测量得到，放电发展过程和闪络电压的差异可通过人工污秽试验得到。
国内外V 型绝缘子串的夹角为70°至110°，大多数为90°。
文献[1]研究表明，即使绝缘子串倾斜5°，其污闪电压都有较明显的提高，20°时效果最好， 在20°至90°之间没有明显变化。
从很多方面的研究我们发现：随着盐密的增加，V 型布置时污闪电压相对于I 型布置时所提高的百分数与Ⅱ型布置时污闪电压相对于I 型串布置时所降低的百分数均逐渐增大。
2.2 通过污秽外绝缘设计提高防污能力目前，美国、日本、法国、加拿大、英国等采用污耐压法进行污秽外绝缘设计。
其污秽外绝缘设计方法推荐为：第1步，确定SPS 。
确定输电线路“地区污秽”的SPS （即污秽度，盐密/灰密），必要时应对污秽物进行化学分析。
SPS 取正、负极性下ESDD （盐密）最大值。
第2步，考虑以下因素将SPS 校正到试验盐密SDD 。
①污秽类型上的差别。
对ESDD 进行硫酸钙的校正；②不同型式绝缘子积污特性的校正。
将划分污区分布图的参照盘形悬式绝缘子和试验用绝缘子间进行形状积污系数修正；③布置方式。
串型不同，其积污特性不同，也就是说应进行SPS 串型校正，即将“I ”的ESDD 校正到“V ”、耐张串等串型的ESDD 。
第3步，单片绝缘子50%U “曲线的确定。
由真型试验，按IEC61245规定的在给定基准污秽度SPS 下的50%U 的测定程序求出绝缘子串50%U ，并折算为 单片值和回归出50%U 曲线。