超特高壓輸電線路防污閃冰閃措施簡要分析

仝智祥

摘 要：由于空氣污染日益嚴(yán)重，河南大部分地區(qū)的污染等級都在三級以上，超特高壓線路長期暴露在這種環(huán)境下，容易發(fā)生污閃。因此，防污閃工作仍需高度重視。傳統(tǒng)防污閃技術(shù)措施存在各種先天性缺陷，不能有效避免污閃的發(fā)生，所以我們必須持續(xù)探索、研究和改進(jìn)，開發(fā)新的技術(shù)或設(shè)備以防止污閃事故，確保電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：超特高壓；輸電線路；污閃；冰閃

0.前言

當(dāng)前，輸電線路已經(jīng)成為國內(nèi)電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成，擔(dān)負(fù)著向全國各地輸送電能的重任。近些年，隨著大氣環(huán)境的持續(xù)惡化，超特高壓輸電線路的污閃、冰閃故障呈現(xiàn)上升趨勢，嚴(yán)重影響輸送電的質(zhì)量，給人們的生產(chǎn)和生活造成極為不利的影響，引發(fā)社會各界的持續(xù)關(guān)注，亟需借助先進(jìn)的技術(shù)手段和防污閃、防冰閃措施，降低污閃冰閃事故的發(fā)生概率，保護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行。

1污閃及冰閃形成機(jī)理

1.1污閃形成機(jī)理

污閃事故的產(chǎn)生與大氣環(huán)境的狀況直接相關(guān)，輸電線路長時間暴露在室外環(huán)境中，空氣中的粉塵等污染物附著在輸電線路上，當(dāng)遇到雨雪天氣時，污染物的導(dǎo)電性增加，進(jìn)而導(dǎo)致輸電線路的絕緣性降低，造成絕緣子的閃絡(luò)，進(jìn)而引發(fā)輸電線路事故。污閃事故具有季節(jié)性、時間性、區(qū)域性等特征。污閃事故的危害是極為嚴(yán)重的，往往出現(xiàn)多條線路的污閃故障，導(dǎo)致區(qū)域大面積的供電中斷，給事故檢修工作帶來極大的困難。而且，污閃事故多發(fā)生于工業(yè)化程度較高的區(qū)域，此類地區(qū)對電的依賴性較大，一旦發(fā)生供電中斷將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2冰閃形成機(jī)理

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和冰閃試驗(yàn)表明，輸電線路覆冰絕緣子閃絡(luò)事故大多數(shù)發(fā)生在融冰期，當(dāng)覆冰融化時，絕緣子表面?zhèn)闳洪g的冰柱形成短接。冰柱形成造成絕緣子爬距大大減小，耐受電壓能力大幅降低。當(dāng)泄漏電流達(dá)數(shù)百毫安時就可能由局部弧光放電發(fā)展為電弧貫穿整個絕緣子，發(fā)展成閃絡(luò)，即為冰閃。

1.3直流電壓下絕緣子的閃絡(luò)特性

與交流不同，由于直流電壓的靜電吸附作用，在相同條件下直流外絕緣表面積污速度更快、臟污更嚴(yán)重，因此在各種潮濕環(huán)境條件下對外絕緣的設(shè)計要求更為苛刻。

2輸電線路發(fā)生污閃事故的主要原因分析

2.1爬電比距選取不當(dāng)

合適的爬電比距是降低污閃事故的重要手段，對于輸電線路的正常運(yùn)行有至關(guān)重要的作用。然而，許多輸電線路在設(shè)計時并未考慮到伴隨地區(qū)發(fā)展帶來的污染問題或?qū)ξ廴締栴}預(yù)估不足，導(dǎo)致設(shè)計的爬電比距等級偏低，對污閃問題的應(yīng)對能力不足，導(dǎo)致污閃事故發(fā)生。

2.2氣候潮濕

從污閃事故發(fā)生的原理分析，污閃事故與惡劣天氣存在緊密關(guān)聯(lián)，大霧、降水等潮濕的氣象環(huán)境時污閃事故發(fā)生的前提條件，導(dǎo)致絕緣子的絕緣性大幅降低，使得輸電線路在正常電壓下出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，影響電能的正常傳輸。此外，附著在線路設(shè)備上的污穢物大多具有腐蝕性，將對設(shè)備造成一定的侵蝕，導(dǎo)致設(shè)備絕緣層老化，加劇了污閃事故的發(fā)生。

2.3作用電壓

眾所周知，輸電線路的電壓等級越高，對線路、設(shè)備等的絕緣性要求越高，一旦發(fā)生漏電事故，其穿透能力也越強(qiáng)。所以，同等條件下，輸電線路的電壓等級越高，發(fā)生污閃事故的可能性越大。而特高壓直流輸電線路，因其作用電壓相對極大，因而污閃事故的發(fā)生概率要高于一般的交流高壓輸電線路，應(yīng)該重視其污閃事故的預(yù)防工作。

2.4污穢物質(zhì)

污穢物質(zhì)的來源主要為空氣中的顆粒物，其成分極為復(fù)雜，包括塵埃、工業(yè)廢氣等，附著在輸電線路及設(shè)備表面后會形成附著層，在潮濕的環(huán)境下，附著層內(nèi)部的電解質(zhì)發(fā)生溶解、電離，將污穢層轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電膜，進(jìn)而降低輸電線路的絕緣性，同時對線路、設(shè)備表面產(chǎn)生侵蝕。此類物質(zhì)的導(dǎo)電性和侵蝕性受到物質(zhì)自身成分的影響。

3防污閃措施

3.1調(diào)整輸電線路的爬電比距

輸電線路在投入使用后，應(yīng)該制訂相應(yīng)的區(qū)域污染調(diào)查計劃，對輸電線路沿線區(qū)域的大氣污染情況進(jìn)行定期的走訪調(diào)研，了解線路的污穢程度，發(fā)現(xiàn)輸電線路的爬電比距與當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的污穢等級不匹配時，及時調(diào)整輸電線路的爬電比距，以此降低污閃事故的發(fā)生概率。此外，設(shè)計輸電路線時，應(yīng)該考慮區(qū)域發(fā)展可能導(dǎo)致的污閃問題，盡量避開高污染區(qū)域，選擇最佳的輸電路線。

3.2選擇防污閃型絕緣子

通過對各類型絕緣子污穢情況的調(diào)研分析，不同型號的絕緣子，其防污閃能力存在顯著差別，如雙傘型絕緣子的耐污能力明顯高于大鐘罩型玻璃絕緣子。所以，在輸電線路的絕緣子選型時，應(yīng)該充分考慮絕緣子的耐污能力，在考慮爬電比距的同時，選擇合適類型的絕緣子。

3.3絕緣子表面噴涂RTV材料

RTV材料是室溫硫化硅橡膠的簡稱，屬于新型的高分子材料，具有極小的表面張力，水體附著在其表面將迅速凝聚為水珠，進(jìn)而滾落。通過噴涂RTV材料，輸電線路、設(shè)備表面的水體附著情況將顯著減輕，進(jìn)而導(dǎo)致污穢物質(zhì)得不到充分的濕潤而無法產(chǎn)生充足的電解質(zhì)，進(jìn)而降低其對線路、設(shè)備絕緣性的影響。此外，RTV材料中的硅氧烷將逐步發(fā)生遷移，在材料表面形成保護(hù)層，能夠有效避免污穢物質(zhì)對設(shè)備的侵蝕。所以，應(yīng)該對絕緣子表面噴涂RTV材料，以此增強(qiáng)輸電線路的耐污能力。

3.4定期清掃絕緣子

定期清理絕緣子是防止污閃事故的有效途徑。絕緣子清洗應(yīng)以年度停電計劃和絕緣子污穢程度為基礎(chǔ)。綜合考慮污染程度、閃絡(luò)季節(jié)等因素?，F(xiàn)階段主要采取的清掃方式有以下幾種：

（1）停電清掃：線路停電后，可用干凈的干布、濕布或蘸有汽油（或浸肥皂水）的布將絕緣子擦干凈。

（2）帶電水沖洗：帶電水沖洗是采用高速水柱來清洗絕緣子。水柱必須滿足兩個要求：撞擊力：水柱離開噴嘴后，它仍然有一個非常高的速度，當(dāng)它觸及絕緣體表面時也有一定的動能，產(chǎn)生足夠的沖擊力沖洗掉附著在絕緣體上的污穢；絕緣性能：帶電水沖洗用水要滿足一定的電阻率要求，一般不得小于3000Ω？cm。水柱的絕緣性能可作為主絕緣或組合絕緣，以確保人體和設(shè)備安全。

（3）帶電化學(xué)清掃：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，帶電清洗化工產(chǎn)品日趨成熟，帶電化學(xué)清洗已成為電力設(shè)備污染防治的關(guān)鍵手段。主要特點(diǎn)是：無需斷電，清洗效果非常好，不留殘渣?？捎行П苊怆娏υO(shè)備的污閃事故，經(jīng)濟(jì)效益好，且具有良好的應(yīng)用前景。

3.5定期檢測和及時更換不良絕緣子

定期對絕緣子串進(jìn)行絕緣檢測和外觀檢查，及時更換不良絕緣子和零值絕緣子。

3.6采用合成絕緣子

合成絕緣子采用有機(jī)硅橡膠材料制成，主要包括芯棒、傘裙護(hù)套及金具等幾大部分。實(shí)踐證明，合成絕緣子抗沖擊性能、防震和防脆斷性能好，并具有良好的抗老化性、耐漏電起痕性和耐電蝕損性，安裝方便，已成為線路防污的主要手段。

4 結(jié)束語

輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，本文分析了輸電線路污閃、冰閃的發(fā)生機(jī)理，分析了原因及預(yù)防措施。通過有關(guān)措施的實(shí)施，輸電線路防污閃、冰閃能力明顯提升，線路運(yùn)行的效率和可靠性得到了改善。

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