110kV輸電線路出現污閃的原因分析

彭海洋

摘 要：造成線路跳閘的主要原因之一是污閃。架空輸電線路由于其分布廣泛的原因，經常受到各種各樣的地理環境和氣候環境影響，因此難免會導致線路運行出現故障，以及各種線路危險問題的發生。文章對高海拔、重污穢地區某110kV輸電線路的運行環境進行了詳細分析，并通過對污穢測量、絕緣試驗以及高海拔地區絕緣子統一爬電比距進行修正計算等的綜合分析，得出線路污閃跳閘的主要是因為環境污穢加重，線路跳閘桿塔絕緣子絕緣配置不滿要求而導致，并提出采用調爬、及時清掃、涂PRTV防污涂料、采用復合絕緣子等措施來防止污閃跳閘發生。

關鍵詞：高海拔；重污穢；輸電線路；污閃

高壓輸電線路作為高壓電網的骨架，在電網中起著不可忽視的作用，但隨著石油、化工、冶金、煤礦等行業的迅猛發展，一方面，其排放的污染物越來越多，導致輸電線路周邊的環境污染也越來越嚴重，使得輸電線污閃事故頻繁出現；另一方面，隨著環境污染日趨嚴重，輸電線路的污穢區劃分卻不能跟上客觀環境的變化，致使輸電線路設計和運行維護人員不能及時準確地掌握污穢區等級和程度。近年來這一趨勢越來越嚴重，對電網的安全穩定運行有著重大威脅。

1 污閃事故的特點

（1）較強的地域性：經常會出現多點跳閘，而且重合跳閘率高。（2）天氣潮濕：污閃事故都是發生在潮濕的天氣環境里，濕度在90-100度之間，溫度在-3-7度之間。（3）有一定的季節性規律：90%以上的污閃事故都發生在每年的11月份至次年3月份之間，因為在這段時間內降水量少，濃霧、融冰等潮濕天氣經常發生，加上冬天需要供暖的緣故，用電量較大，空氣污染嚴重。（4）有一定的時間段性：根據官方統計資料顯示，70%以上的污閃事故都發生在后半夜和清晨，原因是這段時間負荷較輕，運行電壓高，同時此階段也是濃霧高、露、雪等易發生的階段。（5）污閃地點的絕緣子泄漏比距小于污區圖的要求。

2 污閃事故的原因

污穢是污閃網絡的根本原因，污穢絕緣子在受潮濕后，含在污穢層中的可溶性物質便逐漸溶解于水中，這種物質我們稱為電解質，在絕緣子表面上形成一種很薄的導電薄膜，由于污穢物的化學程度和濕度不同，所以導電膜的導電率不是一成不變的，在濕潤飽和的狀態下，污層的表面電阻甚至能降低幾個數量級，此時，絕緣子的泄漏電流也隨之劇增，在直徑最小的鐵腳附近，由于電流密度最大，發熱最為嚴重，當絕緣子處于垂直下掛的狀態時，該處又處在瓷群遮擋的下方，很難直接受到雨雪較強烈的滋潤，于是該處的表面就會被直接風干。先是靠在鐵腳的某處出現局部的風干，而由于被風干的緣故，該區表面的電阻率增大，大大加快的這些濕膜的風干過程，如此下去，在鐵腳的四周便會形成一個環形烘干帶，其時間非常快，烘干帶具有很大的電阻，這就導致了所分擔的電壓劇增，夾在紅烘干帶上的某處的場強超過臨界值，該處就會發生局部的延面放電（在此我們稱其為閃爍放電，因為這種放電現象具有不穩定性，而且時斷時續），于是，大部分的泄漏電從泄漏電流閃爍放電的通道流過，閃爍放電通道的外端附近比較濕潤的表面處電流密度要比其兩側大，這就促使烘干區域徑向擴散。另一方面，由于閃爍放電通道的存在，等于使烘干帶短路，致使兩側烘干帶中流過的泄漏電流降到很小，而此時這些區域中的烘干作用就很微弱了，大氣中的水分不斷使這些區域表面變得濕潤，致使表面的電導增大，同時對閃爍電流的通道造成分流，從而減少閃爍放電通道中的電流，更嚴重的話將導致閃爍放電熄滅。通道中原有電流轉移到兩側的濕潤區，是該區再烘干，同時觸發新的閃爍放電，這樣一來，閃爍放電的路徑便向徑向橫向轉移，總趨勢使環形烘干帶的寬度逐漸增大，閃爍放電的長度也隨之增長。

如果在絕緣子的爬距較小，且污穢較嚴重的情況下，放電通道就會呈黃色編織狀，而且非常粗，通道中的溫度也隨之增高，達到熱游離的程度，通道所需場強變小，而閃爍通道上的電壓可以維持很長的一部分電弧不被熄滅，慢慢會發展成整個絕緣子的沿面閃絡。

上述是單個的絕緣子情況，相對于多個或一串絕緣子來說，污閃的基本過程和上面所解釋的一樣，但不同的是，分布在各絕緣子上的電壓是由整串絕緣子在該時的狀態決定的，而不是由各絕緣子在自身狀態時決定的。每個絕緣子在一整串絕緣子中的大氣環境是相同的，各絕緣子的濕潤程度、放電過程以及烘干的發展都是差不多的，除了在時間上有些差別外，程度的強弱也會相互影響，過程相當復雜。污穢絕緣子在大雨中一般不會發生污閃，這是因為絕緣子表面在淋上雨水之后，雨水會形成連續的導電層，泄漏相當一部分的電流，使電壓降低。而且大雨也會把污穢沖掉一部分。其次，由于在濕潤的環境下，很難形成烘干，所以局部電弧將不會被引起。

3 防范措施

3.1 調爬

對所有桿塔處的污穢等級要做好準確的把握，以及線路通過地區的空氣污染狀況和污穢程度，對于各污穢區的劃分也要認真對待。對于不滿足標準的桿塔要及時進行調爬改造，使其達到規定的防污標準，其次，加大對絕緣子的檢測，一旦發現不打標準的要及時進行替換。

3.2 清掃到位

線路防污的一項基本手段是清掃絕緣子，這樣可以有效提高設備的實際抗污染能力。高海拔的地區像新疆、西藏等地，風沙較大，絕緣子上面污穢積累較快，而同時設備的清潔能力下降，導致積累污穢越來越嚴重，如果再遇上持續不斷的雨、雪、霧等惡劣天氣，則極其容易受到污閃，所以，在這種季節來臨之際，應該清掃絕緣子，出去其表面的污穢，清掃方法一般是在每年的雨季來臨之前清掃一次，用比較干的或者濕的布均可，蘸汽油后效果會更好。

3.3 涂抹pptv防污涂料

pptv涂料有以下幾個特點：耐污能力強，噴涂工藝簡單，施工所用時間短，涂抹之后不用維護等，因此受到了許多發電、供電企業的喜歡，經實踐證明，表面涂覆憎水性較強的PRTV防污涂料可顯著提高絕緣子的耐污閃能力，在重污穢地區，將瓷絕緣子表面涂上 PRTV可以有效抑制污閃發生。

3.4 使用復合絕緣子

復合絕緣子的材料是硅橡膠，從而構成了一個整體耐壓層，復合絕緣子結構簡單、輕巧、具有高耐污性能和免維護的特性，對于污穢較為嚴重的地區，更好的方法是將瓷絕緣子更換為復合絕緣子。

4 結束語

在工業化日益發達的今天，用電量增大，輸電環境越來越惡劣，都會導致線路經常會出現意想不到的問題，從而影響生產，因此相關的維護單位應該采取適當的措施加以保護，加強對污穢的測量工作，對污穢等級有明確的掌握，以及對發生輸電線路的地方及時改造。

參考文獻

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