超高壓與特高壓輸電線路外絕緣污閃研究現(xiàn)狀

張振軍，劉洪正，王學(xué)剛，李辛庚，李杰，傅敏

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，濟(jì)南250002）

·試驗(yàn)研究·

超高壓與特高壓輸電線路外絕緣污閃研究現(xiàn)狀

張振軍，劉洪正，王學(xué)剛，李辛庚，李杰，傅敏

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，濟(jì)南250002）

絕緣子污穢閃絡(luò)是我國(guó)發(fā)展超、特高壓輸變電工程所面臨的瓶頸問(wèn)題之一。經(jīng)驗(yàn)法、污區(qū)法和人工污穢試驗(yàn)法是目前絕緣子選型設(shè)計(jì)的主要方法，但隨著電壓等級(jí)的提高，直流與交流電壓的積污比不同等因素，這些方法都不能完全滿足絕緣子外絕緣設(shè)計(jì)需要。人工污穢試驗(yàn)雖可在短時(shí)間內(nèi)獲得大量數(shù)據(jù)，但污閃電壓偏低；自然積污試驗(yàn)站電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工程實(shí)際運(yùn)行電壓，無(wú)法獲得真實(shí)積污數(shù)據(jù)。分析認(rèn)為開發(fā)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)真實(shí)工程狀態(tài)下污閃與絕緣子材料、型式、環(huán)境和污穢累積過(guò)程的動(dòng)態(tài)聯(lián)系，建立實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)污閃之間的關(guān)系，為防污閃設(shè)計(jì)選型提供可靠依據(jù)，滿足電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，是當(dāng)前發(fā)展特高壓防污閃的主要研究方向。

污穢閃絡(luò)；外絕緣；輸電；特高壓

0 引言

我國(guó)超、特高壓輸變電技術(shù)所取得的成就為世界矚目?，F(xiàn)已投入運(yùn)行的有±660 kV銀東直流超高壓、±800 kV向上、云廣直流特高壓、1 000 kV晉東南—荊門交流特高壓輸電工程等。為實(shí)現(xiàn)國(guó)家“西電東送、北電南送”的戰(zhàn)略目標(biāo)提供了有力支撐。

然而，由于快速工業(yè)化以及環(huán)境污染的加劇，高壓輸電線路絕緣子上所沉積的各種工業(yè)污穢與自然污穢日趨嚴(yán)重，在霧、露、毛毛雨、融雪等惡劣的天氣下，其外絕緣強(qiáng)度會(huì)大大降低，積污的絕緣子在過(guò)電壓甚至運(yùn)行電壓作用下會(huì)發(fā)生沿面閃絡(luò)放電，即為污穢閃絡(luò)［1］。一般認(rèn)為，超、特高壓線路絕緣子的外絕緣水平主要取決其污耐受水平［2］。其污閃電壓大幅低于電網(wǎng)運(yùn)行電壓，是制約電力系統(tǒng)外絕緣的核心因素，也是當(dāng)前發(fā)展超、特高壓輸變電技術(shù)所面臨的一個(gè)主要技術(shù)瓶頸。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)六大電網(wǎng)幾乎都發(fā)生過(guò)大面積污閃［3］。2001年冬季華北和東北地區(qū)的雨、雪、霧天氣共導(dǎo)致238條66～500 kV輸電線路、34座變電站先后發(fā)生污閃事故；2006冬季山東、河北及京津部分地區(qū)大霧天氣致使500 kV線路相繼發(fā)生7次閃絡(luò)；2010年11月投運(yùn)的±660 kV銀東直流輸電線路共發(fā)生了5次污閃事故，導(dǎo)致降壓運(yùn)行，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，深入研究超、特高壓輸變電絕緣子污閃問(wèn)題，綜合考慮我國(guó)復(fù)雜地理環(huán)境對(duì)其外絕緣特性的影響顯得十分重要和必要，是關(guān)系到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

1 與污閃相關(guān)的絕緣子選型依據(jù)

絕緣子的表面污穢閃絡(luò)是一個(gè)涉及到電、熱以及化學(xué)等過(guò)程的復(fù)雜現(xiàn)象，涉及到高電壓與絕緣技術(shù)、表面科學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域，具有較高研究難度。多數(shù)研究者認(rèn)為污閃發(fā)展須經(jīng)歷污穢沉積—濕潤(rùn)—形成干燥帶及局部電弧—局部電弧發(fā)展至閃絡(luò)4個(gè)階段［4］。多數(shù)污閃機(jī)理解釋都屬于簡(jiǎn)單的靜態(tài)模型，少數(shù)動(dòng)態(tài)模型存在明顯的缺陷，至今還不能從理論上對(duì)污穢閃絡(luò)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，絕緣子的選擇只能依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)研究。

利用已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)作為絕緣子選型依據(jù)，具有與已建輸變電工程實(shí)際運(yùn)行相符合的優(yōu)點(diǎn)。IEC 60815—2008［5］技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中給出的污穢條件下絕緣子選取方法就有使用過(guò)去經(jīng)驗(yàn)法，該方法推薦對(duì)待建輸變電工程使用相同現(xiàn)場(chǎng)、一個(gè)附近現(xiàn)場(chǎng)或類似條件的現(xiàn)場(chǎng)以及積污試驗(yàn)站的經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)法具有很大的局限性，在確定外絕緣水平時(shí)需要兩條輸電線路污穢等級(jí)相同，該方法一般不能用來(lái)進(jìn)行直接設(shè)計(jì)，只用來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行考核、驗(yàn)證。

另外一種方法是按污區(qū)級(jí)別使用爬電比距法選取絕緣子。污區(qū)的劃分是根據(jù)輸電線路穿越地區(qū)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、污濕特征、外絕緣表面污穢物質(zhì)的等值附鹽密度確定。我國(guó)依據(jù)IEC 60815—2008所制定的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26218.1—2010［6］在劃分污區(qū)等級(jí)時(shí)已考慮到灰密的影響，并對(duì)污區(qū)進(jìn)行了重新劃分。該標(biāo)準(zhǔn)以鹽密和灰密為特征量劃分污區(qū)來(lái)替代傳統(tǒng)的僅以鹽密劃分污區(qū)，相對(duì)于舊標(biāo)準(zhǔn)更為合理。但對(duì)同一污區(qū)的交、直流輸電線路絕緣子表面積污狀況還是相差甚大，且絕緣子的形狀系數(shù)難以確定。因此也是一個(gè)粗糙的經(jīng)驗(yàn)性方法，缺乏足夠依據(jù)，可靠性較差。

第三種方法是污耐壓法，又稱人工污穢試驗(yàn)法。該方法是用人工方法對(duì)絕緣子染污，在人工霧室中施加相應(yīng)的試驗(yàn)電壓，獲得實(shí)際絕緣子在不同污穢度下的耐受電壓。污耐壓法優(yōu)點(diǎn)在于可短時(shí)間內(nèi)獲得大量與自然污穢試驗(yàn)近似等價(jià)的數(shù)據(jù)，因而被廣泛應(yīng)用。但該方法得到的污閃電壓偏低，存在人工污穢與自然污穢是否等價(jià)的問(wèn)題，需要對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做出一定修正，得出影響系數(shù)，對(duì)超、特高壓需做大噸位絕緣子污閃試驗(yàn)。

由于我國(guó)實(shí)際地形的復(fù)雜性，污穢、海拔、覆冰等環(huán)境共存，在上述設(shè)計(jì)絕緣子串長(zhǎng)的3種方法中，無(wú)法使用經(jīng)驗(yàn)法和爬電比距法，只能采用污耐壓法。

2 絕緣子人工污穢試驗(yàn)研究方法

人工污穢試驗(yàn)是研究絕緣子污閃特性的最重要手段。目前對(duì)于交流絕緣子的污穢試驗(yàn)方法已經(jīng)有了較為成熟的試驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60507—2013［7］、GB／T 4585—2004［8］、DL／T 859—2004［9］等。對(duì)于直流人工污穢試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際電工委員會(huì)于1993年提出了技術(shù)報(bào)告IEC 61245—1993［10］，之后國(guó)標(biāo)GB／T 22707—2008［11］則采用并修改了IEC 61245—1993。該報(bào)告雖然給出了電瓷和玻璃絕緣子的直流污穢絕緣子試驗(yàn)方法建議，但還沒有提出超、特高壓線路常用的復(fù)合絕緣子以及涂覆RTV涂料絕緣子的人工污穢試驗(yàn)方法。只有在現(xiàn)有較成熟的電瓷絕緣子標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)進(jìn)行修改，尋求適合直流系統(tǒng)用復(fù)合絕緣子或涂覆RTV涂料絕緣子的試驗(yàn)方法。

2.1 電壓等級(jí)對(duì)絕緣子污閃的影響

2.1.1 絕緣距離與絕緣子串型的影響

人工污穢閃絡(luò)試驗(yàn)結(jié)果可以直接為超、特高壓輸電線路絕緣子串設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。受試驗(yàn)條件的限制，過(guò)去輸變電工程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于短節(jié)試品絕緣子的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。南方電網(wǎng)公司分別在昆明特高壓試驗(yàn)基地和瑞典STRI試驗(yàn)基地獲得了直流±800 kV全尺寸復(fù)合絕緣子污穢閃絡(luò)特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)［12］（圖1），基本驗(yàn)證了短節(jié)與長(zhǎng)串之間的線性關(guān)系。

超、特高壓線路由于導(dǎo)線分裂數(shù)多，其自重及相應(yīng)的風(fēng)載冰載大，需要采用V型串或者多串并聯(lián)布置方式。雙串絕緣子的污閃電壓比單串要低6%～14%，且絕緣子串間距越小，污閃電壓越低［13］。因而超、特高壓輸電線路的絕緣子片數(shù)與串長(zhǎng)需大幅增加，這導(dǎo)致了污穢嚴(yán)重地區(qū)的桿塔高度大幅增加，使得特高壓線路污閃問(wèn)題更為突出。與此同時(shí)，由于絕緣子片數(shù)的增多，對(duì)單個(gè)元件的可靠性也就提出了更高要求，并增加了建設(shè)成本。日本NGK公司在設(shè)計(jì)1 100 kV特高壓線路時(shí)，給出了懸垂單串防霧型絕緣子的需求參數(shù)（表1）［14］。如果考慮雙串或多串并聯(lián)至少增加5%串長(zhǎng)，在II級(jí)和III級(jí)污區(qū)下絕緣子串長(zhǎng)還將增大。由此可見，提高絕緣子耐污閃能力，減小串長(zhǎng)與重量是當(dāng)前發(fā)展特高壓防污閃的關(guān)鍵所在。

圖1 復(fù)合絕緣子直流污閃電壓等級(jí)與絕緣距離關(guān)系

表1 不同污穢度下1 100 kV特高壓防霧型絕緣子串參數(shù)

2.1.2 電壓等級(jí)對(duì)污閃的影響

隨著電壓等級(jí)的提高，直流與交流電壓的積污比的不同，也顯著影響了絕緣子耐污閃性能。在交流電壓下絕緣子帶電與否對(duì)積污特性影響并不大，而直流電壓下帶電與否卻對(duì)絕緣子的積污影響顯著。研究發(fā)現(xiàn)，僅在5～15 kV范圍內(nèi)的負(fù)直流電壓下，帶電絕緣子的污穢度比值可從1.0左右上升到1.7左右（圖2）。電壓越高，直流和交流電壓作用下的積污比值差距越顯著［15］。雖然國(guó)內(nèi)在特高壓輸電工程建設(shè)之前也會(huì)建設(shè)相應(yīng)的自然積污試驗(yàn)站，但試驗(yàn)站的電壓等級(jí)通常不超過(guò)110 kV，遠(yuǎn)低于超、特高壓的運(yùn)行電壓，無(wú)法真實(shí)復(fù)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行情形。因此，需從絕緣子材料、結(jié)構(gòu)以及周圍運(yùn)行環(huán)境來(lái)開展全電壓下電場(chǎng)分布對(duì)污穢絕緣子積污特性影響的研究工作。

圖2 交直流電壓下絕緣子積污比

2.2 電壓極性的影響

輸電線路染污絕緣子在直流電壓作用下電弧的發(fā)展與交流有著很大區(qū)別：一是交流存在零休、重燃等現(xiàn)象，直流則不存在類似現(xiàn)象；二是直流靜電場(chǎng)的吸塵效應(yīng)顯著，導(dǎo)致積污程度遠(yuǎn)大于交流；三是直流電壓下絕緣子串的污閃特性具有極性效應(yīng)。傳統(tǒng)的電瓷和玻璃絕緣子的直流污閃電壓存在較為明顯的極性效應(yīng)，研究認(rèn)為正極性電弧金屬陽(yáng)極處清潔區(qū)位置的不同是產(chǎn)生極性效應(yīng)的主要原因，絕緣子串上眾多的金具是形成極性效應(yīng)的必要條件，如圖3所示［16］。與此相對(duì)應(yīng)的復(fù)合絕緣子串只有上、下兩個(gè)端部金具，并且形成的局部電弧數(shù)量多（無(wú)金屬電極的非極性電?。?，使得復(fù)合絕緣子串的直流污閃不具有明顯的極性效應(yīng)。

圖3 絕緣子直流污閃極性效應(yīng)示意圖

在輕污穢情況下，直流污閃電壓高于交流污閃電壓，污穢度大，直流積污遠(yuǎn)大于交流積污，并且其污閃電壓低于交流污閃電壓，隨著污穢度的增大而降低的趨勢(shì)更為明顯［17］。中國(guó)電科院在低風(fēng)速下得到的直流與交流的人工污穢積污比為2～3，而自然積污的試驗(yàn)結(jié)果則為1～2［18-19］。美國(guó)通用電氣公司匹茲非爾德試驗(yàn)場(chǎng)在對(duì)兩種防霧型絕緣子的直流污閃試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在等值鹽密為0.01 mg/cm2的輕污穢時(shí)，兩種絕緣子的閃絡(luò)電壓在正、負(fù)極性下是相同的。隨著污穢程度的增加，負(fù)極性閃絡(luò)電壓較正極性閃絡(luò)電壓低10%～20%［20］。在外絕緣選擇時(shí)必須考慮同一污區(qū)的交、直流及直流正、負(fù)極性表面積污狀況的差異，需做污區(qū)等級(jí)修正來(lái)確定交、直流轉(zhuǎn)換系數(shù)。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于特高壓的運(yùn)行情況仍處于探索階段，交、直流換算系數(shù)只能依據(jù)現(xiàn)有低電壓等級(jí)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)線性外推。如建設(shè)±800 kV云廣特高壓直流輸電工程前使用的祿豐直流自然積污站運(yùn)行電壓僅-90 kV［21］。這導(dǎo)致超、特高壓尤其是直流線路外絕緣選擇缺乏足夠的試驗(yàn)依據(jù)，可靠性較差。因此，引入在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，以線路實(shí)際地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，按照交、直流電壓的不同繪制污區(qū)動(dòng)態(tài)分布圖是發(fā)展超、特高壓輸電技術(shù)的一個(gè)方向。

2.3 污穢成分的影響

運(yùn)行中的絕緣子附著的工業(yè)污穢和自然污穢的成分極其復(fù)雜，但可分為可溶物與不溶物兩類?？扇芪镏饕獮橐粌r(jià)NaCl、KCl等鹽類和二價(jià)CaSO4鹽類的混合物［22-23］。由于污閃電壓與等值鹽密呈負(fù)冪指數(shù)關(guān)系，二者比例的變化對(duì)污閃電壓影響很大。實(shí)測(cè)表明，自然污穢物中可溶鹽類多數(shù)為CaSO4。由于CaSO4的溶解度遠(yuǎn)小于NaCl（圖4）［24］，在同一濕污條件下，其對(duì)污層電導(dǎo)率的影響也低于NaCl，因而導(dǎo)致傳統(tǒng)方法測(cè)得的自然污穢等值鹽密虛高，使得人工污穢閃絡(luò)電壓偏低。

圖4 絕緣子表面電導(dǎo)率隨濕度的變化

圖5是污穢成分為CaSO4+NaCl的絕緣子50%污耐受電壓［25］。由圖可見，CaSO4成分越高，其污耐受電壓越高。因此，在做人工污穢試驗(yàn)時(shí)需要按照二者比例對(duì)等值鹽密度進(jìn)行修正換算，依據(jù)有效鹽密來(lái)劃分污區(qū)等級(jí)。

圖5 CaSO4+NaCl污穢絕緣子50%耐受電壓

人工污穢試驗(yàn)中模擬自然污穢中的不溶物時(shí)常用高嶺土或者硅藻土。早期的研究忽略了灰密對(duì)污閃電壓的影響，直到IEC 60815—2008形成以后才將灰密作為劃分污區(qū)等級(jí)的一個(gè)重要特征量加以重視。國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)雖然給出了可用高嶺土、硅藻土及砥石粉等模擬自然污穢中的惰性物質(zhì)，但沒有給出惰性物質(zhì)對(duì)染污絕緣子的污閃特性影響。有研究指出，高嶺土與硅藻土具有不同形貌結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致二者具有不同的憎水性與遷移特性，直接影響了染污絕緣子的污閃電壓（圖6）［26］。也有研究認(rèn)為污穢顆粒的大小與親水性基團(tuán)（-OH等）共同作用導(dǎo)致表面電導(dǎo)率變化，繼而改變污閃電壓［27］。

至目前，不同研究機(jī)構(gòu)得到的試驗(yàn)結(jié)果不能用來(lái)直接比較。這是由于對(duì)如何選擇灰的種類，以及環(huán)境溫濕度變化對(duì)污穢憎水遷移性量化的影響該如何評(píng)價(jià)都沒有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)，也缺少灰密對(duì)復(fù)合絕緣子和涂覆有機(jī)涂料污閃特性的深入研究。迫切需要開展人工污穢試驗(yàn)中惰性物質(zhì)選擇的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的研究。

圖6 硅藻土和高嶺土染污表面穩(wěn)態(tài)接觸角隨相對(duì)濕度的變化

2.4 絕緣子材料的影響

輸電線路電壓等級(jí)的提高，導(dǎo)致絕緣子串加長(zhǎng)。傳統(tǒng)的電瓷或玻璃絕緣子耐污閃能力弱，已逐漸不能滿足特高壓建設(shè)的要求。復(fù)合絕緣子污閃電壓高（爬電距離可取電瓷絕緣子的2／3～3／4）、質(zhì)量輕（僅為同等電瓷、玻璃絕緣子質(zhì)量的10%左右），無(wú)零值問(wèn)題、強(qiáng)度高且運(yùn)行維護(hù)方便等，是解決特高壓輸變電外絕緣難題的選擇之一。清華大學(xué)在海拔1 970 m條件下綜合比較了電瓷、玻璃以及復(fù)合材料3種絕緣子的直流污閃特性（圖7）［28］，認(rèn)為復(fù)合絕緣子可以大幅提高單位絕緣高度的污耐受能力，是解決超、特高壓防污閃的關(guān)鍵所在。但有機(jī)材料芯棒耐受紫外輻射與酸堿腐蝕能力差，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后易老化脆斷，硅橡膠表面憎水性在積污后不易恢復(fù)等仍是一系列待解決的問(wèn)題。對(duì)短尺寸絕緣子，由短節(jié)試品向長(zhǎng)節(jié)試品進(jìn)行線性外推時(shí)，誤差會(huì)不可避免地被放大。

圖7 3種材料絕緣子直流污閃特性對(duì)比

另一種可以有效提高防污閃的技術(shù)措施是在絕緣子上涂覆RTV涂料。該方法主要利用硅橡膠涂料良好的憎水性及憎水遷移性提高絕緣子耐濕污能力。美國(guó)Pacific Gas and Electric Company于1973年開始將RTV涂料用在重污穢地區(qū)并掛網(wǎng)運(yùn)行6年，取得了良好防污閃效果［29］。日本Matsuoka小組的研究結(jié)果涂覆硅橡膠的絕緣子污閃電壓可提高30%以上［30］。圖8是在云南超高壓試驗(yàn)基地得到的長(zhǎng)棒形瓷絕緣子涂覆強(qiáng)疏水型長(zhǎng)效防污閃涂料H-PRTV后50%直流污閃電壓的對(duì)比結(jié)果。由圖8可見，在輕、中污穢度下涂覆H-PRTV的絕緣子閃絡(luò)電壓可以提高50%以上，即使在重污穢區(qū)域也可提高近30%［31］。但目前使用的硅橡膠涂料依然存在憎水性與親油性同時(shí)存在，耐老化、耐漏電起痕性能差，使用壽命短等缺點(diǎn)。開發(fā)具有低表面能的涂層，提高涂料憎水性的同時(shí)能保證涂料具有相應(yīng)的憎污性，是新型防污閃涂料發(fā)展的主流方向，也是實(shí)現(xiàn)超、特高壓電力設(shè)備外絕緣安全的重要需求之一。

圖8 涂覆H-PRTV涂料前后的相對(duì)直流污閃電壓

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)驗(yàn)法、污區(qū)法和污耐壓法是目前絕緣子選型設(shè)計(jì)的主要方法，但隨著電壓等級(jí)的提高，直流與交流電壓的積污比的不同等因素，這些方法都不能完全滿足絕緣子外絕緣設(shè)計(jì)需要。在絕緣子串選型設(shè)計(jì)中，為避免人工污穢試驗(yàn)中的污閃電壓結(jié)果偏低，人工污穢與自然污穢不能完全等價(jià)等目前面臨的主要問(wèn)題，可依據(jù)人工污穢試驗(yàn)來(lái)選擇絕緣子材料、結(jié)構(gòu)及串長(zhǎng)等參數(shù)，再根據(jù)IEC 60815—2008中推薦的經(jīng)驗(yàn)法及爬電比距法進(jìn)行校核，通過(guò)這3種工程方法達(dá)到相互驗(yàn)證的目的以提高外絕緣的可靠性。

開發(fā)在線監(jiān)測(cè)裝置，獲得真實(shí)工程條件下動(dòng)態(tài)積污過(guò)程和污閃臨界條件，掌握污穢特征成分，以提高實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)的有效性等，是解決依靠污閃試驗(yàn)的線性外推超、特高壓電壓等級(jí)下絕緣子污閃特性的不恰當(dāng)性；以有效鹽密劃分污區(qū)，按照交、直流電壓與極性的不同繪制污區(qū)動(dòng)態(tài)分布地圖，并對(duì)全尺寸絕緣子進(jìn)行研究，以選擇合適的爬電比距等，是近期的主要研究方向。

［1］蔣興良，舒立春，孫才新.電力系統(tǒng)污穢與覆冰絕緣［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

［2］宿志一，周軍，李武峰，等.交流特高壓1 000 kV級(jí)絕緣子選型研究［J］.中國(guó)電力，2006，39（10）：15-20.

［3］宿志一，李慶峰.我國(guó)電網(wǎng)防污閃措施的回顧和總結(jié)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（12）：124-130.

［4］Alston L L，Zoldedziowski S.The growth of discharges on polluted insulators［J］.Journal of the Institution of Electrical Engineers，1963，9（103）：325-326.

［5］IEC/TS 60815-1—2008 Selection and dimensioning of highvoltage insulators intended for use in polluted conditions-Part 1：Definitions，information and general principles［S］.

［6］GB/T 26218.1—2010污穢條件下使用的高壓絕緣子的選擇和尺寸確定——第1部分：定義、信息和一般原則［S］.

［7］IEC/TS 60507—2013Artificial pollution tests on high-voltage ceramic and glass insulators to be used on a.c.systems［S］.

［8］GB/T 4585—2004交流系統(tǒng)用高壓絕緣子的人工污穢試驗(yàn)［S］.

［9］DL/T 859—2004高壓交流系統(tǒng)用復(fù)合絕緣子人工污穢試驗(yàn)［S］.

［10］IEC/TR 61245—1993Artificial pollution tests on high-voltage insulators to be used on d.c.systems［S］.

［11］GB/T 22707—2008直流系統(tǒng)用高壓絕緣子的人工污穢試驗(yàn)［S］.

［12］廖永力，張福增，李銳海，等.特高壓直流輸電線路外絕緣設(shè)計(jì)若干問(wèn)題研究［J］.南方電網(wǎng)技術(shù)，2013，7（1）：39-43.

［13］張文亮，吳維寧，胡毅，等.特高壓輸變電用絕緣子技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可靠性分析［J］.高電壓技術(shù)，2004，30（3）：22-25.

［14］梁曦東.特高壓輸電線路絕緣子的選擇［C］.特高壓輸電技術(shù)國(guó)際研討會(huì)，北京，2005：36-41.

［15］孫保強(qiáng)，王黎明，關(guān)志成，等.電壓種類及極性對(duì)絕緣子積污的影響［J］.高電壓技術(shù)，2013，39（12）：3 101-3 108.

［16］關(guān)志成，陳原，梁曦東，等.合成絕緣子直流污閃極性效應(yīng)的研究［J］.清華大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，39（5）：13-15.

［17］宿志一.葛南直流輸電線路華東段和南橋換流站絕緣子自然積污狀況調(diào)查［J］.電網(wǎng)技術(shù)，1993，17（3）：9-15.

［18］Su Z Y，Liang X D，Yin Y，et al.Outdoor insulation selection method of HVDC lines［C］//Proceedings of the 14th International Symposium on High Voltage Engineering.Beijing，China：［s.n.］，2005：73-80.

［19］Wu D，Su Z.The correction factor between DC and AC pollution levels：review and proposal［C］//10th International Symposium on High Voltage Engineering.Montreal，Canada：［s.n.］，1997：101-107.

［20］盛美涵，顧夏.超高壓直流污穢絕緣子特性的研究［J］.電力技術(shù)，1984（8）：55-58.

［21］呂金壯，黎小林，馬儀，等.直流自然積污試驗(yàn)站在直流外絕緣污穢評(píng)估中的作用及應(yīng)用前景［J］.南方電網(wǎng)技術(shù)，2010，4（1）：63-66.

［22］Takasu K，Shindo T，Arai N.Natural contamination test of insulators with DC voltage energization at inland areas［J］.IEEE Transactions on Power Delivery，1988，3（4）：1 947-1 853.

［23］Ramos N G，Campillo R M T，Naito K.A study on the characteristics of various conductive contaminants accumulated on high voltage insulators［J］.IEEE Transactions on Power Delivery，1993，8（4）：1 842-1 850.

［24］Chrzan K，Pohl Z，Kowalak T.Hygroscopic properties of pollutants on HV insulators［J］.IEEE Transactions on Electrical Insulation，1989，24（1）：107-112.

［25］Zhang Fuzeng，Wang Liming，Guan Zhicheng.Investigation on DC flashover performance of porcelain insulators in high altitude areas［C］//2008 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis.Beijing，China：InternationalElectromechanicalCommission，2008：372-376.

［26］關(guān)志成，?？?，王黎明，等.環(huán)境濕度對(duì)硅橡膠材料憎水遷移性的影響［J］.高電壓技術(shù)，2012，38（8）：2030-2036.

［27］李恒真，劉剛，李立浧.絕緣子表面自然污穢成分分析及其研究展望［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31（16）：128-137.

［28］關(guān)志成，張福增，王新，等.特高壓直流輸電線路外絕緣設(shè)計(jì)和絕緣子選型［J］.高電壓技術(shù)，2006，32（12）：120-124.

［29］Jim Hall，Tor Orbeck.Evaluation of a new protective coating for porcelain insulators［J］.IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation，1982，101（23）：4 689-4 696.

［30］Basanta Kumar Gautam，Shigeki Matsumura，Shouta Matsushita，et al.Investigation of contamination flashover voltage of a porcelain long rod insulator with silicone rubber coating on the trunks［C］// Proceedings of 8th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials.Denpasar，Bali，Indonesia：［s.n.］，2006：591-594.

［31］郝艷捧，孫夏青，陽(yáng)林，等.芯棒涂覆H-PRTV長(zhǎng)棒形瓷絕緣子直流污閃特性［J］.高電壓技術(shù)，2010，36（9）：2 148-2 153.

Research Status of External Insulation Pollution Flashover for EHV/UHV Transmission Lines

ZHANG Zhenjun，LIU Hongzheng，WANG Xuegang，LI Xingeng，LI Jie，F(xiàn)U Min
（State Grid Shandong Electric Power Research Institute，Jinan 250002，China）

The pollution flashover of insulator is a main bottleneck problem for developing the EHV and UHV power transmission project.The main designing methods contain using past experience，choosing type and size of insulation based on site pollution severity and artificial pollution test.However these methods are not completely satisfied for external insulator designing as increasing of voltage level，nonuniform pollution ratio under AC/DC voltage and so on.It can be obtained large amounts of data by artificial pollution test，but the flashover voltage result is lower than natural contamination test.It cannot be obtained the real contaminants data by testing stations due to its voltage is far below actual operating voltage.It is suggested that reinforce the on-line monitor pollution dynamic relation among the insulator material，type，environment and so on in order to building the relation between the laboratory simulation and actual pollution flashover voltage.This will provide a reliable basis for anti-pollution flashover，satisfying the reliability and economy of power system.It is proposed for main research directions of future UHV anti-pollution flashover development.

pollution flashover；external insulation；transmission；UHV

TM85

A

1007－9904（2015）03－0001－06

2014-02-03

國(guó)網(wǎng)山東省電力公司2015年科技項(xiàng)目（52062614003N）

張振軍（1984），博士，主要研究方向?yàn)楦唠妷航^緣技術(shù)。