王天君1 张开贤1 尚春2
1.华北电力科学研究院 北京 100045 2.佛山电力工业局 佛山 528000
电力系统中，大量的污闪事故是由雾引起的。然而，在瓷绝缘子串的污（雾）闪事故中，有相当一部分故障绝缘子串看不到闪络痕迹，仅仅在上、下电极看到有明显的烧伤，因此相当一部分工作者对雾中瓷绝缘子的工频闪络是沿面放电现象还是空气间隙放电有着不同的认识。这个问题涉及到电力系统合理调整爬电距离，对防止污（雾）闪事故具有重要实际意义，也涉及到对国家电力公司、华北电力集团公司防污闪措施的贯彻执行，为此华北电力科学研究院从以下三方面，做了相关的模拟试验：
（1）全模拟雾下（近似重污染区自然雾）染污绝缘子和棒—棒间隙的对比试验；
（2）高电导率盐雾（NaCl雾）下，棒—棒间隙放电及其支撑架的沿面放电试验；
（3）雾电导率对空气间隙放电的影响。
1 雾的模拟
为使研究更符合实际，根据实测到的自然雾的化学和物理成分，配制了全模拟雾。本研究试验中所采用的雾有两种。
1．1 全模拟雾
全模拟雾（近似自然雾）按污秽较为严重地区的雾水配制，主要离子成分取SO2－4、NO－3、NH＋4、Ca2＋、Na＋、Mg2＋，比例按实测配置，雾水电导率为2 309．7μS／cm。
1．2 盐雾
盐雾为NaCl雾，为更好地说明问题，电导率取得较高，为27 602．47μS／cm，相当于全模拟雾的12倍。
2 试验设备及方法
2．1 试验设备
瓷绝缘子串：XP－70×3，表面涂以污秽，盐密为0．076 mg／cm2；灰密为0．6 mg／cm2；盐密的成分为NaCl／CaSO4＝3∶7。
棒—棒间隙装置：
（1）材料 铜棒（D＝8 mm，尖端锥度30°）、环氧树脂板；
（2）结构 如图1所示，间隙距离100～1 200 mm可调。
喷雾装置：喷出的雾和参数见华北电力科学研究院技术报告《大气湿沉降（雾）模拟及其对绝缘子放电影响》。
电源装置：采用2 250 kVA、0～10．5 kV调压器和1 000 kVA、125（250）／10 kV工频试验变压器，短路电流不小于10 A。
2．2 试验方法
绝缘子表面涂刷定量的固体污层，施加电压采用均匀升压法。
3 试验结果及分析
3．1 全模拟雾下
3．1．1 染污绝缘子串带并联间隙的放电试验
试验条件：
3.1.3 分析
3．1．1和3．1．2条试验结果说明：
（1）污秽绝缘子在污染较严重的雾中的放电是沿面放电，不是间隙放电。这一结果的出现与理论完全相符，即带有污秽的固体介质表面在雾中极易吸潮，沿面电导增加，放电容易发展，而相同距离的空气间隙在雾中的放电相对来说不易发展，放电通道较难形成，因此试验1中，高度为438 mm的涂污绝缘子串与距离仅为其高度一半（240 mm）的棒—棒间隙并联于雾中加电压放电时，闪络7次均是绝缘子沿面闪络。
（2）同等条件下，即雾与空气间隙距离等因素相同的情况下，污秽绝缘子沿面放电电压远低于棒—棒间隙的放电电压。比较上述两个试验结果知，绝缘子7次沿面放电电压的平均值为39．55 kV，而距离仅为其高度一半的棒—棒间隙放电电压平均值为78．68 kV，相差将近一半。
3．2 高电导率NaCl雾下间隙单独置于湿雾中的放电试验
3．2．1 试验
试验条件：
雾水电导率 27 602．47μS／cm；
温度 29℃；
棒—棒间隙距离 L＝240 mm；
大气压力 P＝1．022×105 Pa；
环氧板上两极间的沿面距离 1 700 mm（间隙支架环氧板内、外表面均涂好硅油，侧表面涂硅油不太理想）。
高电导率NaCl（100％NaCl）雾下间隙单独置于湿雾中的试验结果见表3。
放电途径：沿环氧树脂板侧表面放电，间隙未闪络，如图2所示。
当间隙距离调至100 mm时，间隙放电，放电电压为48．67 kV，放电情况见图3。
3．2．2 分析
在该试验中，盐雾电导率为27 602．47μS／cm，是实测高电导自然雾的11倍，又环氧树脂板电极间的沿面距离为1 700 mm，是棒—棒间隙距离240mm的7倍，将近110 kV绝缘子的爬电距离，况且在环氧树脂板上还涂了硅油，在这种情况下加电压4次，4次闪络仍都是环氧树脂板沿面放电，故得出结论：在污染极为严重的雾下，110 kV污秽绝缘子的放电定是沿面放电，不会是空气间隙放电。
当间隙距离调至100 mm时，放电变为间隙放电，说明此时间隙的闪络电压低于环氧树脂板沿面放电电压。
3．3 全模拟雾下和雾排除下棒—棒间隙的放电试验
3．3．1 试验
试验条件：
雾的电导率 2 309．7μS／cm；棒—棒间隙距离 L＝240 mm；雾：湿雾。
全模拟雾下和雾排除下棒—棒间隙的放电试验结果见表4。
3．3．2 结果分析
试验结果表明，带电导的雾对气体间隙的放电电压有影响，其影响的程度有待进一步探索。
4 结论
（1）瓷绝缘子于雾中的污闪是沿面放电，而不是空气间隙放电。
（2）带电导的雾对气体间隙放电电压有影响。
参考文献
［1］8Th International Symposium on High Vo1tage．
Japan，Yokohama，1993．23—27．
［2］北京市环保质量编委会．北京市环保质量报告书．1985～1993．
［3］朱德恒等．高电压绝缘．北京：水利电力出版社，1980．
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