丧失憎水性的直流复合绝缘子耐污特性

通过人工污秽试验研究了丧失憎水性的复合绝缘子在直流电压下的污秽闪络特性,给出了两种憎水性状态下的复合绝缘子污闪电压,在憎水性完全丧失状态下时不同表面污秽度下的复合绝缘子50%闪络电压,文中还分析了表面污秽不均匀分布对污闪电压的影响。试验结果表明即使复合绝缘子完全丧失憎水性,其污闪电压较相同长度的瓷或玻璃绝缘子串高20%～50%。     

盐密和灰密对110kV复合绝缘子闪络电压的影响

合成绝缘子具有很好的防污闪特性,但也会发生污秽闪络,这与常规的人工污秽试验仅考虑盐密的影响不无关系。文中选择110kV合成绝缘子为试品,在人工雾室中研究了灰密(NSDD)和盐密(ESDD)对合成绝缘子污闪特性的影响,分析了NSDD影响的原因,并采用2种方法对试验数据进行了分析和拟合。结果表明:人工污秽试验中,合成绝缘子污闪电压Uf与ESDD和NSDD均有关,但二者的影响是彼此独立的;随着ESDD或NSDD的增加,其Uf均按幂函数规律降低;ESDD和NSDD对Uf影响的特征指数分别为0.106、0.140,即对于合成绝缘子,灰密的影响大于盐密,这与瓷绝缘子相反;灰密对污闪电压影响的原因之一是吸收更多的水分,二是破坏合成绝缘子的憎水性。     

绝缘子沿串憎水性不均匀分布对污闪特性的影响研究

RTV涂料具有良好的防污闪性能,在电力系统得到大规模应用。但作为一种有机材料,受高温、高湿和强紫外线照射等恶劣条件的影响,绝缘子表面RTV涂料会逐渐老化,绝缘子沿串憎水性出现不同程度的下降,影响RTV涂料的防污闪效果。为了研究绝缘子串污闪电压与其沿串憎水性分布的关系,文中对人工染污的绝缘子串进行污闪试验,试验研究了仅在绝缘子上表面或下表面涂有RTV和仅在绝缘子串高电场区或低电场区覆涂RTV涂料时,沿串憎水性分布不均匀的绝缘子串的污闪电压。研究发现:同种污秽度下,下表面涂有RTV的绝缘子串的污闪电压的绝缘子串的污闪电压远高于仅涂上表面的绝缘子污闪电压;而低场强区涂RTV的绝缘子串污闪电压和高场强区涂RTV的绝缘子串污闪电压并没有明显的差异。试验结果为老化RTV涂料的评估提供参考。     

环境温度对复合绝缘子直流污闪特性的影响

为给直流线路复合绝缘子的选型和人工污秽试验标准的制定提供参考,以伞裙结构为一大一小的复合绝缘子和相同配方的硅橡胶试片为试品,试验研究了环境温度对复合绝缘子的直流污闪电压的影响。研究结果表明,硅橡胶试片表面污秽水珠浸润区域的平均直径随着迁移时间的增长和温度的升高而逐渐减小,且近似符合线性关系;环境温度对复合绝缘子直流污闪电压的影响分为憎水性迁移的影响和雾室内外温差的影响两个方面,雾室内外温差对复合绝缘子的直流污闪电压的影响大于憎水性迁移对直流污闪电压的影响,但二者差别不大,均在0.92%/°C~1.25%°/C之间;该两个方面对复合绝缘子的人工污秽试验结果的共同影响较大,应在环境温度为15°C和25°C之间进行人工污秽试验。     

蒸汽雾中悬式绝缘子表面污层饱和附水量研究

为给输电线路绝缘子自然积污污秽度测量、微溶盐对污层电导率贡献和污闪电压研究提供参考,在人工雾室内对单片悬式玻璃、瓷和复合绝缘子的表面污层饱和附水量进行了研究。分析了材质、伞形、污秽度、复合绝缘子憎水性对蒸汽雾中绝缘子的表面污层饱和附水量的影响。研究表明:绝缘子饱和附水量与绝缘子的表面积和附灰密度(NSDD)直接相关,饱和附水量与NSDD基本呈线性关系,当NSDD增大到3.0 mg/cm2时,饱和附水量趋于饱和;相同污秽度下,瓷绝缘子的饱和附水量密度约是玻璃绝缘子的1.1倍;空气动力型绝缘子饱和附水量密度分别为伞下带棱的普通和深棱型绝缘子1.1、1.2倍;复合绝缘子饱和附水量密度远大于瓷绝缘子和玻璃绝缘子,约为单伞玻璃的3.9倍,单伞瓷的3.5倍,3伞瓷的3.1倍;复合绝缘子憎水性丧失后,饱和附水量密度约降低为憎水性丧失前的2/3。研究结果可为绝缘子污秽度测量、污层电导率研究和污闪试验提供参考。     

RTV涂层表面憎水分布对其防污闪性能的影响

通过在玻璃绝缘子上配置不同的RTV涂层方式,模拟涂覆了RTV涂层的绝缘子表面各种憎水性分布情况,进行短时污秽耐受试验和人工污秽闪络试验,研究RTV涂层表面憎水性分布不均对其防污闪性能的影响。研究结果表明:当涂覆有RTV涂料的绝缘子表面憎水性分布不均时,其污闪电压严重下降。绝缘子下表面涂层的憎水性对绝缘子防污闪能力影响尤为显著。     

用冷雾法研究复合绝缘子污秽闪络特性

针对绝缘子冬季雾闪的典型气象特征,提出了一种研究复合绝缘子污闪特性的冷雾试验方法。设计了冷雾试验的温度控制方法,即试验时环境温度在-2~2℃范围内循环。根据冷雾中随着温度循环次数的增加试样的闪络电压呈"U"形分布的特征,提出冷雾中复合绝缘子污闪特性的评价方法。最后,分别利用该冷雾试验方法和传统蒸汽雾法评价了一种复合绝缘子短串试样的污秽闪络特性。试验选择一种污秽度、两种初始憎水性状态。结果表明：对于2组具有不同初始憎水性状态的污秽复合绝缘子试样,冷雾法试验结果比蒸汽雾法的试验结果分别低12.8%和25.5%,从而证实了用冷雾法研究复合绝缘子污闪特性的必要性。     

高海拔复合绝缘子污闪特性研究

3种不同伞型的复合绝缘子在亲水性状态和 4种海拔高度、两种盐密下进行了人工污秽试验 ,并和典型的电瓷绝缘子做了比较 ,同时也进行了憎水性状态下复合绝缘子的污闪试验。试验结果表明 ,复合绝缘子污闪电压随气压降低有规律地降低 ,而且即使表面丧失憎水性其耐污闪性能也远高于电瓷绝缘子。     

特殊工业粉尘地区复合绝缘子腐蚀失效过程研究

硅橡胶复合绝缘子因其优异的憎水性及憎水迁移性而具备较好的防污闪能力,往往作为应对污闪事故的首选方案。但在部分特殊工业粉尘地区,复合绝缘子在短时间运行后会出现爬电及蚀损现象,并发展为绝缘失效。为研究特殊工业粉尘地区复合绝缘子的腐蚀失效过程,测试了某特殊工业园区内运行的复合绝缘子的表面污秽度及污秽成分、污闪电压梯度、憎水性能及微观性能,并分析了其腐蚀失效过程。主要结论如下:绝缘子表面等值盐密为0.1~0.2 mg/cm²,其污秽成分与化工污源类似;存在自然污秽时绝缘子表面憎水性良好,但其憎水性的减弱、恢复及迁移特性均不能满足运行要求;绝缘失效的起因是电晕放电导致憎水性降低,进而导致伞裙电蚀损,最后发展为绝缘失效。     

复合绝缘子憎水性及直流污闪特性的影响因素

复合绝缘子的污闪特性很大程度上受材料的憎水性及憎水性迁移特性的制约。研究了环境因素和污秽成分对高温硫化硅橡胶材料憎水性迁移特性的影响,对灰成分和憎水性迁移时间与复合绝缘子直流污闪特性的关系进行了定量对比试验。试验结果表明,随着灰成分中硅藻土含量的增加,憎水性迁移明显加快,导致静态接触角增大,因而相应的直流污闪电压升高。该文结果可作为分析硅橡胶材料憎水性迁移特性的参考,同时也为直流复合绝缘子人工污秽试验标准的制定提供了试验依据。     

直流复合绝缘子不均匀污秽闪络特性研究

为了给超高压及特高压直流线路复合绝缘子设计应用提供依据,采用人工污秽试验方法研究了直流复合绝缘子不均匀污秽闪络特性以及憎水性条件下污闪电压的提高幅度,提出了直流复合绝缘子不均匀污秽闪络电压的修正系数公式,获得了修正系数。研究结果表明,污秽在上下表面不均匀分布对复合绝缘子污闪电压的影响比瓷或玻璃绝缘子的影响小,直流复合绝缘子上下表面污秽不均匀校正系数为1.065,复合绝缘子在憎水性下直流污闪梯度比亲水性下高出近153%。     

运行中110 kV复合绝缘子电气性能变化分析

复合绝缘子具有优异的耐污闪性能使其在电力系统得以广泛应用,但其使用寿命、老化等仍是各国应用复合绝缘子十分关心的问题。文章以某电网运行中的110 kV线路复合绝缘子为例,对其运行不同年份下的电气性能、积污规律等进行对比分析和研究,结果表明：随着运行时间的增加,复合绝缘子的电气特性将逐渐变差;运行中的复合绝缘子表面的盐密与灰密的堆积速度不同;自然污秽的复合绝缘子污闪电压比人工污秽的污闪电压高;运行4~8 a后的复合绝缘 子仍具有较强的耐污性能和憎水性。     

硅橡胶合成绝缘子的憎水性使用寿命的研究

硅橡胶材料中的憎水性小分子聚合物的挥发性使合成绝缘子具有优良的耐污闪性能,同时也说明硅橡胶合成绝缘子存在憎水性的老化问题。本文通过实验验证了这种憎水性老化过程十分缓慢,不会对合成绝缘子的安全运行构成威胁。     

瓷绝缘子用自洁性防污闪硬质涂料

为了解决室温硫化硅橡胶(RTV)防污闪涂料长期使用中表面积累大量污秽的问题,提出了一种具有自洁性的新型防污闪硬质涂料SCHC(self-cleaning hard coating)。实测和分析了长期使用的RTV涂层表面的污秽密度后,用小玻璃球法比较了SCHC涂层和RTV涂层的自洁性能差异,用静态接触角法和喷水分级法研究了SCHC涂层的憎水性、憎水性丧失与恢复特性、憎水迁移性能。结果显示,和RTV涂层相比,SCHC涂层对于微小污秽颗粒具有显著的降低吸附的功能,其憎水性优于RTV涂层,憎水性迁移性能和RTV同等,且憎水性受长期高湿环境的影响很小。因此,SCHC涂层能够在长期使用中显著的降低绝缘子表面污秽的积累,能够有效地防范污闪的发生。     

合成绝缘子外护套加速老化的原因分析及建议

针对重污秽区合成绝缘子表面积污严重,使绝缘子局部温升过高,导致绝缘予外护套加速老化的问题.通过对重灰密度区运行的合成绝缘子进行温升和憎水性试验,分析加速绝缘予外护套老化的原因,提出重污秽区绝缘子选型及维护方面的建议.     

大气环境对合成绝缘子的憎水性影响分析

通过模拟不同的气候条件,试验分析了大气环境中影响合成绝缘子憎水性的各种因素,结果表明:分离水珠影响了硅橡胶表面的电场分布,局部小电弧导致了硅橡胶表面憎水性能的下降;合成绝缘子的憎水性随污秽层等值盐密的升高而降低,随污秽层附着时间的增长而增强,且酸性物质对合成绝缘子憎水性的影响较碱性物质影响小;低温特别是覆冰条件下,合成绝缘子的憎水性将减弱甚至丧失;随温度的升高,小分子聚合物挥发速度加快,硅橡胶的憎水性能越强,其老化速度加快。     

甲基硅树脂超疏水涂层的防污闪性能

超疏水涂层具有自清洁性,在绝缘子表面涂覆超疏水涂层有助于提高输电线路抵御污秽闪络事故的能力。为此提出了一种具有良好耐磨性能的新型甲基硅树脂超疏水涂层,对涂覆甲基硅树脂超疏水涂层的绝缘子串进行了人工污秽试验研究,试验观测了绝缘子串的表面润湿状态、污闪电压、临界泄漏电流和憎水性恢复。结果表明:涂覆超疏水涂层的绝缘子表面饱和湿润后水滴分布稀疏,有效利用了绝缘子表面的爬电距离;在重度污秽条件下,流过绝缘子表面的临界泄漏电流仅为84.7 m A,绝缘子串的工频污闪电压为63.2 k V。甲基硅树脂超疏水涂层在人工污秽试验中显示出良好的防污闪效果,对提高输电线路绝缘子防污能力具有重要的参考价值。     

高海拔条件下大吨位线路绝缘子污闪特性研究

在 2种盐密、4种海拔高度下对 9种典型的大吨位电瓷、玻璃和复合绝缘子进行了人工污秽试验 ,得出了各种绝缘子污闪电压随海拔高度变化的规律。试验结果表明 ,三层伞型电瓷绝缘子的耐污闪性能最好 ,双层伞型电瓷绝缘子的耐污闪性能也较好 ,而且随海拔升高其污闪电压的降低幅度较小 ;在高海拔重污秽地区采用复合绝缘子的优势非常明显 ,即使表面已无憎水性 ,它的污闪电压也比电瓷和玻璃绝缘子高。最后给出了不同绝缘子的下降指数n值 ,它反映气压对污闪电压的影响程度并与绝缘子的外形和污秽有关     

盐密与盐度对不同型式绝缘子串交流人工污秽闪络特性的影响

绝缘子的污秽闪络特性是输电线路外绝缘选择的重要依据之一。除了盐密与灰密对绝缘子的污秽闪络特性的影响,关于盐雾盐度对绝缘子闪络特性的影响也不容忽视。因此通过在人工污秽试验室内对表面积污绝缘子在盐雾环境下的污秽闪络进行了模拟,得到3种型号绝缘子在不同等值盐密、不同盐雾盐度下的污闪电压,并进行了闪络电压公式的拟合。通过对试验结果的分析可知:绝缘子在盐雾环境下的污闪电压仍与盐密值成幂函数关系;且随着盐雾盐度的增大,绝缘子闪络电压降低,两者也成幂函数关系。     

不同类型RTV憎水性及闪络特性分析

室温硫化硅橡胶（room temperature vulcanized silicone rubber,RTV）具有很好的防污性能,在电力系统中已广泛应用,但不同类型的RTV涂料防污性能不同。测定了不同RTV涂料的静态接触角,并对RTV涂料污闪后的憎水性恢复特性以及交直流下的闪络特性进行了试验分析。试验结果表明,长效型RTV涂料（P-RTV）的憎水性大于高自洁型RTV涂料（S-RTV）;在同一污秽度下P-RTV污闪电压比S-RTV高,说明更强的憎水性意味着更高的防污性能。此外,沿面闪络会导致P-RTV涂料憎水性暂时性的部分丧失,污闪电压幅值下降11.1%~21.1%,此部分丧失一段时间后可恢复,而S-RTV涂料憎水性的丧失部分却是不可恢复的;RTV涂料表面均有不同程度灼烧痕迹且放电痕迹分布在与高压端相连的绝缘子下表面,这是导致表面防污性能下降的因素之一。直流电压下RTV涂料表面灼烧痕迹明显,抗漏电起痕性能较弱。P-RTV综合性能优于S-RTV,因此实际使用应优先考虑P-RTV。研究结果对RTV涂料的研制和使用具有一定的指导意义。