淺談不飽和濕度下絕緣子鹽密與泄漏電流的關(guān)系

柯程皓

摘 要 當(dāng)絕緣子處于污穢地區(qū)的時(shí)候，很容易因?yàn)榕K污而發(fā)生污閃事故，引發(fā)大面積停電、長(zhǎng)時(shí)間停電事故，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。只有了解不同環(huán)境變化下，污穢絕緣子的導(dǎo)電變化規(guī)律，才能針對(duì)性地提出解決措施，提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。基于此，本文重點(diǎn)以試驗(yàn)的方式，針對(duì)不飽和濕度下絕緣子鹽密與泄漏電流的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以供參考。

關(guān)鍵詞 不飽和濕度;絕緣子;鹽密;泄漏電流;關(guān)系

在飽和濕度下，絕緣子的閃絡(luò)電壓可以體現(xiàn)出最?lèi)毫犹鞖庀碌耐饨^緣強(qiáng)度，所以絕緣子污閃電壓與泄漏電流之間存在著一定的關(guān)系。大量的研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下，濕度都處于不飽和狀態(tài)，所以在不飽和濕度下，鹽密與泄漏電流之間也有著更為復(fù)雜的關(guān)系。

1試驗(yàn)原理分析

針對(duì)不飽和濕度下絕緣子鹽密與泄漏電流的關(guān)系，以試驗(yàn)的方式進(jìn)行探索，涉及的試驗(yàn)設(shè)備主要包含以下幾部分：第一霧室、第二自動(dòng)加濕系統(tǒng)、第三試驗(yàn)電源、第四相關(guān)測(cè)量裝置。

其涉及的實(shí)驗(yàn)原理如圖1：Vr代表的是調(diào)壓器、T代表的是變壓器，Rp、R代表的是保護(hù)電阻，G代表的是保護(hù)球隙，K代表的是人工氣候室，Vd代表的是電容分壓器。在具體的試驗(yàn)過(guò)程中，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)XP-70型絕緣子串，要通過(guò)人工涂敷的方式來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)參照絕緣子[1]。

2試驗(yàn)流程分析

第一步，先對(duì)清潔過(guò)后的絕緣子進(jìn)行涂污，將灰密值始終控制在1.0mg/cm2，而鹽密值控制為以下四種：0.1mg/cm2、0.2mg/cm2、0.3mg/cm2、0.4mg/cm2。

第二步，對(duì)霧室進(jìn)行加霧處理，將霧室的濕度始終控制在75%--95%之間，之后再將試品按照與現(xiàn)場(chǎng)狀況相同的方式放置其中，將霧室的濕度保持時(shí)間控制在10個(gè)小時(shí)以上。

第三步，泄漏電流試驗(yàn)，將測(cè)試電源上升到運(yùn)行電壓27.2kV，對(duì)絕緣子表面是否出現(xiàn)放電現(xiàn)象進(jìn)行觀察，并將泄漏電流的最大值進(jìn)行記錄[2]。

3試驗(yàn)過(guò)程與分析

對(duì)以上四種鹽密值分別做5組試驗(yàn)，如果數(shù)據(jù)結(jié)果比較分散，則需要增加試品組數(shù)。

將相對(duì)濕度控制在95%，灰密值控制在1.0mg/cm2，鹽密值控制在0.1mg/cm2，然后對(duì)XP-70型絕緣子泄漏電流進(jìn)行試驗(yàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)，其泄漏電流的最大值為14.2mA，且出現(xiàn)在123.66s。也就是說(shuō)，如果灰密值1.0mg/cm2，鹽密值0.1mg/cm2，即便是絕緣子表面已經(jīng)完全濕潤(rùn)，也只會(huì)出現(xiàn)很小的泄漏電流，線(xiàn)路僅出現(xiàn)局部的輕微放電，不會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)事故。

將相對(duì)濕度控制在95%，灰密值控制在1.0mg/cm2，鹽密值控制在0.2mg/cm2，然后對(duì)XP-70型絕緣子泄漏電流進(jìn)行試驗(yàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)，其泄漏電流的最大值為69.7mA，且出現(xiàn)在23.94s。放電電弧更加強(qiáng)烈，持續(xù)時(shí)間依然比較短暫。但是最大的泄漏電流依然低于70mA。分析其原因，可能是不飽和濕度條件下，絕緣子表面污穢濕潤(rùn)狀態(tài)無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保持，當(dāng)放電電弧釋放了熱量，燒干絕緣子表面污穢后，局部放電就會(huì)終止，泄漏電流也會(huì)減弱。

將相對(duì)濕度控制在95%，灰密值控制在1.0mg/cm2，鹽密值控制在0.3mg/cm2，然后對(duì)XP-70型絕緣子泄漏電流進(jìn)行試驗(yàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)，其泄漏電流的最大值高達(dá)335.9mA，出現(xiàn)在68.98s。泄漏電流的最大值有了明顯的提升，基本不會(huì)低于300mA，且放電電弧強(qiáng)度更高，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，絕緣子串放電更為穩(wěn)定，同樣沒(méi)有閃絡(luò)事故的發(fā)生。

將相對(duì)濕度控制在95%，灰密值控制在1.0mg/cm2，鹽密值控制在0.4mg/cm2，然后對(duì)XP-70型絕緣子泄漏電流進(jìn)行試驗(yàn)。可以發(fā)現(xiàn)，其泄漏電流的最大值高達(dá)335.2mA，出現(xiàn)在40.03s。雖然泄漏電流增加了，但是放電現(xiàn)象的變化卻不明顯，時(shí)間越長(zhǎng)，放電現(xiàn)象越弱，直至消失。整體放電情況也相對(duì)穩(wěn)定。

4不飽和濕度下絕緣子鹽密與泄漏電流的關(guān)系

通過(guò)上述試驗(yàn)，在不飽和濕度下，XP-70型絕緣子串表面污穢的鹽密值越大，其相應(yīng)的泄漏電流就越大。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在相對(duì)濕度為95%的情況下，XP-70型絕緣子的各種鹽密值均存在著穩(wěn)定的放電現(xiàn)象，且沒(méi)有閃絡(luò)事故的發(fā)生。而且泄漏電流最大值出現(xiàn)在試驗(yàn)剛開(kāi)始的前1分鐘至2分鐘以?xún)?nèi)。而試驗(yàn)時(shí)間越長(zhǎng)，放電電弧產(chǎn)生的熱量就越大，絕緣子表面的污穢就會(huì)由濕潤(rùn)變得干燥，霧室的濕度就并不能將污穢始終維持在濕潤(rùn)狀態(tài)。在這種情況下，放電電弧熄滅之后就很難再次重燃，放電現(xiàn)象就會(huì)越來(lái)越不明顯，泄漏電流也就會(huì)越來(lái)越弱。

參考文獻(xiàn)

[1] 王黎明，張軍廣，趙晨龍，等.絕緣子飽和受潮條件下泄漏電流預(yù)測(cè)方法[J].高電壓技術(shù)，2014，40（5）：1416-1423.

[2] 梅紅偉，毛穎科，卞星明，等.相對(duì)濕度對(duì)絕緣子泄漏電流最大值的影響[J].高電壓技術(shù)，2010，36（3）：627-631.