朱志勇

摘 要：介绍了架空线路污闪的危害、特点及形成机理，总结有关研究成果和实际运行经验，进一步探讨了几种有效的防污技术措施。绝缘子污秽闪络会对电网的可靠性产生十分严重的威胁，加强输电线路绝缘子防污闪工作的开展，有利于保障电网系统的运营安全，减少危险事故的发生，也有利于保障国民经济的持续快速发展。但输电线路绝缘子防污闪工作是一项比较复杂的系统性工程，需要按照工业环境的实际变化，线路所在区域的大气污秽性质及程度等，然后对其进行污秽区的划分，采取科学的措施对其进行对症处理，努力将污闪的跳闸率控制到最低，确保电网系统的安全运行。

关键词：污闪；机理；防污；措施

前言

架空线路长期运行在室外，其绝缘子表面不断吸附、沉积空气中的各种污秽使线路绝缘水平下降，泄漏和损耗增加。一旦积污达到一定程度将在适当的气候条件下引起线路污闪，造成线路跳闸，特别是现代污染物中盐份含量越来越高，污闪对电力系统构成了日益增大的威胁和危害。因此加强电网污闪研究，采取切实有效的防污技术措施，保证电网安全势在必行。在进行输、配电线网络的架设及后期的运用过程中，在大气污染、自然灾害、环境破坏、自然环境都多项因素的影響下，绝缘子外表面会形成一层污秽层，情况严重时还会导致污闪事故的发生。

一、污闪对电力系统的危害

架空线路绝缘子承受工频电压、雷电过电压、操作过电压和各种机械荷载，包括耐受大风、覆冰和导线蠕动等产生的冲击。运行中绝缘子钢帽口的局部应力和疲劳效应及绝缘子的微裂纹和应力集中等因素综合作用使绝缘子出现裂纹，污闪短路电流使积污、受潮的裂纹中气体急剧膨胀炸裂，造成绝缘子串断串，这种事故多出现在瓷质绝缘子线路上。电力系统的线路、变电站、电厂相互连接成网，污闪一旦发生，可能导致多条线路跳闸，电网瓦解，我国东北、华北、西北、华东、华中等电网都发生过污闪大面积停电。架空线路发生污闪的普遍性特点：

1.1 污闪事故大多发生在110kV及以上中性点有效接地系统中，因此一旦发生污闪势必造成线路跳闸，发生停电或大面积停电事故，损失比较大。

1.2 线路发生污闪的绝缘子串基本为直线串，耐张串自洁作用好，极少污闪。

1.3 污闪绝缘子的积污量特别是等值盐密均高。

二、绝缘子污闪机理

绝缘子积污产生闪络可简化，l为绝缘子表面积污长，x为已出现局部电弧的长，剩余潮湿污层电阻为R，泄漏电流为i，A、n为电弧常数，U为外加电压。假设绝缘子表面电流分布均匀，湿污层单位长度电阻为rw，可导出：局部电弧临界长度xmin=l？（n+1），临界电压或污闪电压Umin=A1？（n+1）lrn？（n+1）w，当U≥Umin发生闪络。闪络电场强度Emin=Umin？l=A1？（n+1）rn？（n+1）w设rh为电弧单位长度电阻，则i=U？[rwl+（rh-rw）x]（2） 所以闪络的临界条件是：单位弧长电阻等于单位长污层电阻，或单位弧长压降等于单位长污层压降。这是直流线路发生污闪的物理数学模型。交流出现污闪的必要条件是电弧熄灭后能重燃。研究表明存或不存在明显熄弧、重燃现象时交流电弧的恢复条件分别为Emax=1050？Imax或531？Imax。交流污闪的数学模型可表达为：Umax=AxI1-nmax+ImaxR（3）式中，Umax、Emax、Imax为电压、电场强度、电流峰值，可见交流闪络的临界条件亦为最大弧长达到临界长度，但交流电弧需若干周波才能发展到临界弧长。通过上述理想模型可算出绝缘子的污闪电压值。实际架空线路绝缘子串还存在泄漏电流的电流密度不均匀、绝缘子形状复杂性和表面污层电导率瞬时变化引起剩余潮湿污层电阻等因素，使结果按统计规律有一定的分散性。

三、输电线路绝缘子污染的来源

3.1 大气污染

在城乡工业得到迅速发展的同时，大气污染也越来越严重，某些地区的气象条件也变得越来越恶劣，尤其是水泥厂、化工厂、火电厂、钢铁厂等排出的大量废烟、废气及其他微粒物质对大气造成十分严重的污染。

3.2 气候因素

在某些气温较低的地区，输电线路会受到覆冰、覆雪的影响，据有关资料显示，在气温较低的情况下绝缘子在冻结状态或者是融化状态，其污闪电压会得到提高，极易引发闪络事故。

3.3 环境因数

由于我国的地域跨越很广，在不同的地理环境中，在大气污染的影响下会使个别地区出现不同程度的酸雾、酸雨现象。受酸性污秽物的影响，输电线的电导率会随着PH值的降低而变大，从而使绝缘子的实际闪络电压得到大大的降低，导致闪络事故的出现。

三、防污闪技术措施

3.1 调整爬距

污闪的主要因素就是单位泄漏距离的工作电压，相同条件下电压梯度越大，其泄漏电流越大，则线路闪络的机率就越高。因此，对不同污区线路采用相应的泄漏比距（调整爬距）是降低污闪事故的有效措施，但需注意：①调爬不是唯一措施，应与其他措施综合运用。②不能全线一个配置，应按污染情况分别对待。③应兼顾杆塔呼称高和交叉跨越情况。④尽量采用自洁性能好的绝缘子。

3.2 采用新型绝缘子

①合成绝缘子优点是重量轻、强度高、耐污闪、无零值、优憎水性好、制造维护方便等。缺点是易老化、放电电压分散性大、缺乏有效的检测手段，另外当硅橡胶表面污层过厚和长期潮湿时憎水性会逐渐减弱甚至消失。②防污绝缘子可加大爬距，且自洁作用较强。③使用防污闪绝缘护套和增爬裙，前者用于导线和绝缘子接触部分，后者有加大爬距和防止水顺绝缘子流下而闪络的功能。④在绝缘子串上部加装大盘径绝缘子，可防杆塔锈水和鸟粪的污染。

结束语

污闪对电力系统的破坏是灾难性的，应防范于未然；需要深入研究改进架空线路的外绝缘水平，提出新的可靠防污技术；防污闪工作是一个系统工程，应从设计、设备、运行维护、污秽盐密监测、污区划分图编制和修正等方面综合考虑，结合技术经济分析以较小的投入获得最优效果。

参考文献

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