架空輸電線路污閃分析及防范措施

李建平

（江蘇省太倉市供電公司，江蘇 蘇州215400）

0 引言

輸電線路絕緣子，特別是在工業區、海岸和鹽堿地區線路運行的絕緣子，常常受到工業污穢或自然界鹽堿、灰塵等的污染，在其表面上形成一定的污穢層。在干燥情況下，這種污穢的電阻很大，對運行沒有危險，但當遇到潮濕、大霧天氣時，污穢層被濕潤，就可能發生污穢閃絡。污閃產生的經濟損失是十分巨大的，會造成線路跳閘、停電等事故，并且對電網運行產生不良后果。

1 輸電線路污閃分析

（1）污閃發生的時間。根據多年的運行經驗，空氣濕度較大的季節，有毛毛雨或大霧的情況下容易發生污閃，因此污閃多發生在秋天和冬季，此時多發生沿面放電情況，容易產生污閃。在一天中，從晚上到第二天凌晨是濕度最大的時候，絕緣子表面的污穢層最容易被濕潤，此時也是產生污閃概率較大的時間段。（2）污閃發生的環境。通過對運行中的幾十條輸電線路污閃跳閘事故的分析，發生污閃的線路多在污染嚴重的地方，經過的區域中經常有大型發電廠、化工廠、鋼鐵廠等。在重力、靜電力、大風等各種環境因素的作用下，絕緣子表面形成污穢層，大雨天氣雖然可以對絕緣子產生潔凈作用，提高其污閃的電壓值，但在干燥無雨的環境下污穢量還是會漸漸增加。（3）污閃的放電機理和絕緣子局部放電過程。絕緣子污閃放電的顯著特點是閃絡電壓較低，正常情況下普通絕緣子的干閃電壓是75kV，濕閃電壓有45kV，而在絕緣子污穢較重的情況下可能只有10kV 左右。在干燥條件下，污穢塵埃的電阻很大，絕緣子的性能不會降低。但在大霧、雨雪的情況下，空氣中十分潮濕，絕緣子表面污穢層將被濕潤，在工頻電壓的作用下絕緣子表面電導和泄漏電流增加很大，這就可能導致絕緣子沿面污閃放電。絕緣子表面的污穢層充分濕潤，形成一層貫穿絕緣子表面的導電層。由于導電層電阻低，在正常工作電壓下就會產生泄漏電流。因絕緣子表面各處的吸污量不均勻，吸附的導電溶液量也不同，所以表面各處的電阻大小不同，產生的泄漏電流也不相同。泄漏電流較大處，會出現局部過熱，烘干了污穢，致使導電層電阻變大，引起電場集中，產生局部放電，藍紫色刷狀火花開始放電，形成了脈沖泄漏電流。電弧內的電場強度隨電弧電流增加而減少，放電又使電場分布發生變化，使未被烤干的濕污區場強升高，泄漏電流增大，再次出現局部過熱烤干，此時局部放電發展到電弧放電，放電的顏色由藍紫色刷狀火花變成黃紅色樹枝狀火花。隨著局部放電的重復和發展，電弧串聯的總的濕污區電阻減少，泄漏電流增大。當場強超過臨界值時，電弧將貫穿整個絕緣子表面，形成沿面放電，顏色由黃紅色樹枝狀火花變成閃亮的青白色閃光，發生污閃。在電網系統出現過電壓時，污閃的過程將被簡化，時間也將縮短。

2 輸電線路污閃防范措施

根據蘇州太倉地區輸電線路的多年運行情況，我們強化了輸電線路防污閃設計工作，并加強了防污閃的各項措施的實施，降低了本地區污閃事故的發生幾率。主要采取措施如下：

2.1 強化輸電線路防污閃設計

設計輸電線路時線路路徑避開污穢區。在保證經濟合理、施工方便的條件下，設計選定的線路路徑應盡量避開污穢等級高的化工廠、發電廠、冶金廠、煤窯等；盡可能準確全面地掌握線路沿線的環境資料，為劃分污穢等級和計算泄漏比距做準備；根據Q/GDW179—2008《110～750kV 架空輸電線路設計技術規定》中有關架空電力線路環境污穢等級的規定，準確計算絕緣子泄漏比距。

根據以往的設計經驗，計算泄漏比距時應采用高一級的污穢等級，即線路環境污穢等級為二級，那么，計算泄漏比距時就選定三級。還要做好污區分布圖的測繪工作，為了給設計工作提供可靠的依據，在測繪過程中應合理選擇鹽密測試點，認真調查測繪區內的污染源、氣象參數。

2.2 定期登桿檢查或清掃

根據輸電線路運行規程，需對輸電線路進行定期登桿檢查，在污閃或污穢季節到來之前，對經過污穢等級高地區的線路瓷絕緣子表面的污穢層進行定期清掃或者清洗，并制定相應的清掃統計臺賬，做到全面徹底的清掃。清掃方法一般有人工清掃、機械清掃和帶電水沖洗等，無論采用哪種清掃方法，都要對絕緣子上的污穢層進行及時清掃，如果清掃不及時，就可能發生污閃事故。110kV 及以上線路的普通型絕緣子在每次清掃后都應選取監測鹽密，選取的鹽密值超過絕緣子爬距所控制的鹽密指標時，應適當增加清掃次數。另外，要對絕緣子串進行定期測零工作。根據幾十年的線路運行數值，絕緣子的年劣化率為0.3%，對零值絕緣子要及時進行更換，以有效防止絕緣子污閃掉串事故的發生。

2.3 合理配置外絕緣爬距

工頻閃絡的發生率與絕緣子的泄漏比距有直接關系，對于500kV 及以下不太長的絕緣子串，閃絡率和串長（泄漏比距）成線性關系。因此，在輸電線路設計時就應正確選取線路經過區域的污穢等級，如果線路路徑較長可能經過幾個污穢區，此時只按一般地區采取正常絕緣，則會導致事故的發生。故應嚴格按照“江蘇省電網污區分布圖”和有關規定執行，選取正確的絕緣爬距。重污區應該按照飽和鹽密來進行絕緣配置。對于運行中的線路，在原絕緣子串的基礎上增加1～2片絕緣子來增加整串絕緣子的爬電距離，提高閃絡電壓，控制閃絡事故的發生。需要特別指出的是，絕緣子長度調整后，導線對桿塔的空氣間隙、對桿塔塔頭橫擔的距離將發生變化，尤其要注意校驗最大風速情況下的安全距離。

2.4 合理選用RTV 涂料

室溫硫化硅橡膠（Room Temperature Silicone Rubber）簡稱RTV 防污閃涂料，近年來其以長效、免維護等突出特點作為一種新技術、新材料在國內得到了快速發展和廣泛應用，特點是憎水性能好、電壓分布均勻、污閃電壓高、阻弧效益大、自潔能力強等。涂刷RTV 以后，在絕緣子表面形成了一層薄膜，具有良好的憎水性，在遇到霧、露、毛毛雨等潮濕天氣后，污穢層吸收的水分以不連續的形式存在，防止了泄漏電流和局部電弧的產生，顯著提高了絕緣子的耐污閃電壓，因此在絕緣子上噴涂RTV 涂料是解決線路污閃問題的主要措施。應用RTV 長效涂料，效果優于調整外絕緣爬距或其他方法，節約了大量的運行線路改造費用，取得了良好的經濟效益。

2.5 改造懸垂絕緣子懸掛方式

在線路走廊通道緊張的情況下，為了節約線路走廊一般對絕緣子采用“V”或倒“V”串，不但減少了鐵塔垂直方向的荷載，節約了線路走廊通道，適應了地方經濟的快速發展，而且提高了絕緣子的耐污閃電壓，大幅減少了覆冰、鳥糞閃絡等引起的跳閘事故。對于V 型串，根據運行經驗可知，外型較簡單的標準型絕緣子組成V 型串時，其污閃電壓比懸垂串提高25%～30%；由防污型絕緣子組成的V 串，污閃電壓提高的幅度較小。由于V 型串的安置方式決定了其自潔的能力較強，基本上不像普通絕緣子串那樣需要定期清掃，這就大量減少了人工清掃的工作，降低了線路運行成本。

3 結語

架空輸電線路防污閃是一個長期而有序的過程，防污閃事故要從設計、施工、運行管理上全面落實各項技術措施和安全措施，全面提高設計人員防污閃的設計意識，加強運行管理單位的防污閃業務水平，這樣才能保證輸電網的可靠安全運行。

［1］王泳.輸電線路的防污閃設計措施［J］.農村電氣化，2006（1）：18－19.

［2］金彪，王庭華.淺談輸電線路絕緣子防污閃技術［J］.江蘇電機工程，2007（S2）：50－52.

［3］閆宏斌.RTV 防污閃涂料在超高壓輸電線路中的應用［J］.建材技術與應用，2008（9）：33－34.

［4］JB/T5895—1991 污穢地區絕緣子使用導則［S］.

［5］能源部東北電力設計院.電力工程高壓送電線路設計手冊［M］.北京：水利電力出版社，1991.