淺析如何巧用簡單方法解決雷雨季節(jié)瓷瓶污閃放電問題

茶建才

摘 要 企業(yè)在生產(chǎn)和加工產(chǎn)品過程中，往往會(huì)產(chǎn)生粉塵、廢氣等排放物，這些排放物如果得不到及時(shí)有效的回收，就會(huì)降落在附近房屋或用電設(shè)備的絕緣瓷瓶或支柱絕緣子上形成污垢絕緣子，每當(dāng)大霧、毛毛雨、空氣潮濕等惡劣天氣，污垢瓷瓶就會(huì)閃絡(luò)放電、發(fā)生接地、甚至擊穿、爆炸；造成線路輸電困難、瓦解、崩潰等事故，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備和工作人員的運(yùn)行安全，如何巧用簡單方法來解決雷雨季節(jié)瓷瓶污閃放電問題，成為污閃企業(yè)電氣工作人員一直思考的難題。

關(guān)鍵詞 排放物 污垢絕緣子 閃絡(luò)放電

中圖分類號(hào)：G718.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2015）19-0017-02

一、概述

電氣設(shè)備的污閃是指設(shè)備絕緣表面受到污染形成污垢絕緣子，在潮濕條件下其可溶物質(zhì)逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導(dǎo)電膜，使絕緣子的絕緣水平降低，在工頻和操作電壓沖擊下出現(xiàn)的強(qiáng)烈閃絡(luò)放電現(xiàn)象，這類閃絡(luò)通常稱為污閃。

污閃放電事故常發(fā)生在水泥廠、硅廠、煤廠等粉塵較多的企業(yè)，這些企業(yè)因生產(chǎn)工藝的特殊性和復(fù)雜性，揚(yáng)塵點(diǎn)較多，很難做到把所有粉塵都收集起來，一定時(shí)間后就形成污垢絕緣子，成為雷雨季節(jié)瓷瓶污閃放電事故的重災(zāi)區(qū)和高發(fā)區(qū)，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備和企業(yè)的安全運(yùn)行，電氣管理人員必須找到切實(shí)可行的方法來解決瓷瓶污閃放電問題，雷雨季節(jié)才能正常供電。形如下圖：

水泥廠污閃放電無法正常供電的絕緣子

二、絕緣子的污閃機(jī)理分析

當(dāng)具有導(dǎo)電性和吸水性的絕緣子污垢層受潮時(shí)，絕緣子的表面電阻會(huì)降低，沿濕潤污垢層流過的泄漏電流產(chǎn)生熱量，使污垢層受熱；污垢層厚薄不一，各地段泄漏電流不一樣，受熱也不一樣，在電流密度大、污垢層薄的地方，水分蒸發(fā)快，形成電阻較大的干燥區(qū)，外施電壓幾乎加在干燥區(qū)上，再與電阻較小的濕潤區(qū)相串聯(lián)時(shí)，絕緣子表面電壓分布發(fā)生畸變，場強(qiáng)達(dá)到空氣擊穿值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生局部火花放電；電弧通道跨接干燥區(qū)，由于弧道電阻小，工作電壓便轉(zhuǎn)移到尚處于濕潤狀態(tài)的區(qū)域上，高壓區(qū)場強(qiáng)使空氣局部擊穿，電弧向前延伸，長度不斷增長，泄漏電流不斷增加，最后電弧跨接兩極，導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)。

由于絕緣子表面干燥過程需要一定時(shí)間，短時(shí)過電壓作用下放電過程來不及發(fā)展；在雷電沖擊電壓作用下，絕緣子表面潮濕和污閃實(shí)際上不會(huì)對閃絡(luò)電壓產(chǎn)生影響，和表面干燥時(shí)的沖擊閃絡(luò)電壓是一致的，但污穢會(huì)降低絕緣子串的操作沖擊閃絡(luò)電壓，在高電壓和操作電流的沖擊下，往往導(dǎo)致污垢絕緣子發(fā)生污閃放電事故。

三、影響絕緣子污閃放電的因素

1.絕緣子結(jié)構(gòu)和形狀。絕緣子表面泄漏路徑會(huì)降低沿表面的工作電位梯度，因此絕緣子結(jié)構(gòu)和形狀會(huì)影響污閃事故的發(fā)生。

2.絕緣子的大小。在其它條件相同的情況下，直徑越小的絕緣子，污閃放電的可能性更高。

3.污閃事故與污垢層導(dǎo)電率有關(guān)系，如煤污垢層和水泥污垢層的電導(dǎo)率不同，污垢層電導(dǎo)率大的污閃放電可能性更高。

4.污閃事故與季節(jié)和氣象特性有關(guān)系。每年的冬季或第一次降雨、大霧、毛毛雨、空氣潮濕等惡劣天氣，是絕緣子污閃放電最強(qiáng)的時(shí)節(jié)。

5.污閃事故和企業(yè)的地理位置有一定的關(guān)系，大氣、海拔高度、降雨量、通風(fēng)環(huán)境、濕度、溫度等等。我國的污閃企業(yè)為盡可能的減少污染，一般會(huì)建設(shè)在遠(yuǎn)離城市或山谷、凹地中，氣流受山的阻擋不易擴(kuò)散，在逆溫層的作用下容易形成大霧，而大霧天氣或濕潤天氣會(huì)增加粉塵的結(jié)構(gòu)性、吸咐性，是給誘發(fā)污閃的又一原因。

四、巧用簡單方法預(yù)防和解決污閃事故

1.控制污染源

企業(yè)增加收塵設(shè)備，控制污染源不僅能節(jié)約成本、節(jié)能降耗，還能避免形成污垢絕緣子，是治理污閃事故最有效的方法。常用的方法有：

（1）封閉式生產(chǎn)。將開放式生產(chǎn)盡可能改造為全封閉式生產(chǎn)，使粉塵難以擴(kuò)散。

（2）沉降。對50mm及以下的微粒配置沉降筒、沉降室等收塵設(shè)備，來回收排放物。

（3）過濾。對含有氣流的排放物采用布袋、水膜等過濾設(shè)備進(jìn)行捕集收塵。

（4）其他收塵方法。如：高壓電收塵、化學(xué)收塵等。

（5）引進(jìn)現(xiàn)代先進(jìn)管理制度。如：清潔生產(chǎn)管理，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行管理，包括生產(chǎn)、包裝、裝卸、運(yùn)輸?shù)热婀芾?，使粉塵零排放或少排放。

2.定期清掃絕緣子

在雷雨季節(jié)到來之前，清洗絕緣子也是預(yù)防污閃事故的有效方法；在清潔過程中，由于大多數(shù)粉塵有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特性，加上閃絡(luò)電壓的作用，污垢層會(huì)牢固的粘附在絕緣表面，若采取常規(guī)清洗方法是很難清除污垢層的，可選用少量鹽酸、草酸等稀釋液，涂在污垢層上，用毛刷輕輕來回刷動(dòng)，然后用清水沖洗干凈。應(yīng)特別注意鹽酸不要碰到導(dǎo)電介質(zhì)上，若不小心碰觸應(yīng)及時(shí)用清水沖洗。清洗好的瓷瓶要用毛巾擦拭干凈，再打上一層地蠟使絕緣子表面不易形成連續(xù)水膜，從而減少泄漏電流，使閃絡(luò)電壓不致降低，此法簡單易行，推薦定期或經(jīng)常使用。

3.合理調(diào)爬

調(diào)爬就是通過增加電氣設(shè)備絕緣的爬電距離，來提高絕緣水平的一種方法。簡單說就是想辦法增大或增長設(shè)備的絕緣尺寸，以增大爬電比距；常見的解決方法有：

（1）碟式絕緣子。在條件允許的情況下，增加絕緣子串的片數(shù)，將10KV的1片絕緣子，增加到2片、3片甚至5片。

（2）支柱式絕緣子。采用同種型號(hào)相互疊加。 如下圖：

絕緣子加長前 絕緣子疊加后

隔離開關(guān)、避雷器等絕緣子用上述疊加方式，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，同時(shí)疊加絕緣子能正常工作，對分合影響不大，是最為簡單、可靠的防污閃方法。

（3）使用短效硅油。使用方法是在每年的春秋兩季對室外污閃不嚴(yán)重的電氣設(shè)備進(jìn)行停檢，將以前的硅油擦掉，再重新涂上一層。由于硅油有一定的絕緣度和增水性，因此能起到一定的防污閃作用。近年來又有新的防污閃涂料出現(xiàn)：單組分RTV電力防污閃涂料（又名室溫硫化硅橡膠），就是其中一種，相關(guān)資料介紹使用效果很好。

（4）加裝防塵設(shè)備。當(dāng)使用上述方法還不能消除污閃事故時(shí)，在電氣設(shè)備上方加裝防塵罩、甚至將主設(shè)備移至室內(nèi)或蓋房屋將是最徹底的解決污閃事故方法；缺點(diǎn)是投資較大，整改設(shè)備時(shí)間過長。

五、小結(jié)

污閃對企業(yè)來說是很嚴(yán)重的，每當(dāng)雷雨或大霧天氣，污閃就有可能發(fā)生，企業(yè)的設(shè)備得不到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，安全得不到保障；伴隨著閃絡(luò)弧光放電的聲音，流失的不僅僅是大量的電能，還有不安全隱患。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，污閃企業(yè)在雨霧天氣線損會(huì)高達(dá)20%～30%，應(yīng)該引起有關(guān)部門的重視；尤其是我們科技工作者，必須堅(jiān)決將它消除，同時(shí)也相信在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，解決和預(yù)防污閃的方法也將會(huì)更多、更巧。

（責(zé)任編輯 全 玲）