JBT5895-91 污秽地区绝缘子使用导则.doc

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1、中华人民共和国机械行业标准JB/T5895-91污秽地区绝缘子使用导则机械电子工业部1991-10-24批准1992-10-01实施本标准参照采用1EC出版物815(1986)污秽地区绝缘子选用导则1主题内容与适用范围本标准适用于选择额定电压3500kV三相交流电力系统用绝缘子。本标准为选择污秽地区绝缘子提供一些指导原则，主要内容有：划分污秽等级的依据、选择用于污秽地区绝缘子的主要参数及绝缘子造型对电气性能的影响等。具体确定污秽等级及外绝缘爬电比距应依据现行的有关污秽等级划分标准的规程。2术语本标准所采用的名词术语应符合GB2900.8的规定。3确定电力设备运行环境污秽等级的依据确定外绝缘爬电

2、比距值和选用何种型式的绝缘子之前，首先要判定绝缘子运行环境的污秽等级。划分污秽等级要“依据运行经验、污湿特征、外绝缘表面污秽物质的等值附盐密度(以下简称盐密)三个因素综合考虑。”污湿特征是对运行环境污秽程度的定性划分参量，盐密是对运行环境污秽程度的定量划分参量，运行经验是各种实际条件综合作用的结果。三个因素都说明厂污秽状况对绝缘的影响作用。当由三个因素作出的污级判定有差异时，应分析原因，并以运行经验作为确定污级的主要依据。重要变电站、主要线路发生污闪事故的危害，损失比一般电站、线路要大得多。对这类设备的外绝缘应适当加强。对交通不便、不便于经常巡视、维护的山区、险区线路绝缘水平应适当加强。3.1

3、运行经验3.1.1污闪跳闸率是表明运行状况的重要参数。3.1.2防止污闪的基本措施应立足于划准污级，选择相应的绝缘水平，但维护、清扫仍是一项重要措施。为减少、防止污闪事故，对污秽地区线路电站设备要进行维护、清扫工作，如果维护工作量已超进规程要求的程度(如清扫次数)才能防止事故的发生，应考虑调整该地区的污区级别。3.1.3对于没有发生污闪的线路和变电站，应考虑可能会发生污闪的潜在危险性。例如，按规定的清扫次数进行厂清扫，在潮湿的气候条件下，绝缘子上仍有频繁的火花放电和局部电弧发生，在划分污级时要考虑这些可能导致污闪的因素。3.2污湿特征绝缘子发生污闪有两个受环境影响的必要条件：一是绝缘子表面聚积

4、了一定量污秽物；二是在潮湿的天气中，污秽物吸收水分、受潮；二者缺一不会发生污闪。“污湿特征”参量就是根据对绝缘子运行中环境的污源状况及绝缘子表面污秽物受潮的气候条件来划分污秽等级的定性参量。污源可概括地分为两大类：一是自然污源，如盐碱地区、沿海地区等；二是人为污源，例如：工业污染、人口稠密区的生活污秽、道路扬尘污染等。对于有明显污源的地区，应根据污源的性质，距离绝缘子远近，污源的影响范围等因素考虑划分污级。例如：跨越扬尘公路的线路，可对公路扬尘、汽车排出的废气能影响到的几基杆塔适当加强绝缘。对于沿海地区的线路可根据离海岸的距离、地形、海水含盐量、受海水及海雾影响的程度来划定污级。已有运行经验表

5、明，在一些从表面上看不到明显污源的地区，如农田、丘陵和山区，也曾发生过污闪，事故后对绝缘子表面进行盐密测量得到的数据表明，盐密数值很高，该地区已属污秽区。造成农田地区污染的原因有多种，使用化肥可能对绝缘子造成污染，处于工业区附近或大城市周围的农田，由于大气环境中空气污秽水平已普遍增加，该地区小范围内虽无明显污源，但大气环境中的污染仍会造成绝缘子上有较重的积污。因此对于没有明显污源，传统上认为是清洁地区的污秽等级划分，要具体情况具体分析。在同样的污染状况下，出现雾、毛毛雨、覆冰、凝露天气多，或靠近冷却水塔、大坝泄洪道的地区，发生污闪的机率较大。大雨对绝缘子表面的污秽有清洗作用，雨量充沛，且经常下

6、雨的季节，绝缘子上的污秽物能被较好的清洗，但有时在暴雨中也可能造成伞裙桥接，引起闪络。我国大部分地区对一年时间中绝缘子表面等值附盐密度测量数据表明，秋末至来年春末期间(约10月至来年4月)，绝缘子表面的积污量呈增加趋势，这与我国在冬季普遍雨水少，且多风沙的气候条件有关。从4月至10月期间，绝缘子表面积污量值要低于冬季，且呈稳定趋势，夏季多雨水冲洗，是减少绝缘子表面积污的主要因素。各地的降雨量及季节有很大的差异，在划分污级时应考虑到气候因素的影响。对新建线路和变电站的污级，除按当前的环境条件确定污级外，还应考虑到近期环境污秽情况变化的影响。对规划中能造成环境污染的工程附近的污级，应预计到工程完成

7、后的影响。3.3等值附盐密度盐密是表征绝缘子污秽程度的一种参量。等值附盐密度值是不论污秽物的成份如何，经过一定的测量方法，将污秽物中导电成份的作用换算成能起到同样导电效果的氯化钠值。该值是一个定量参数，在划分污级时可以弥补由定性经验造成的偏差，一般地说，污染严重地区发生污闪的绝缘子上盐密值高。国内采用的划分污级的定量参量中，测量盐密方法是使用历史最长，应用最普遍，累积数据最多，总结经验最多的方法，盐密值易于在现场测量，方法简单是电力运行部门采用的主要测量手段。实践证明，结合运行经验，用盐密值划分污级是目前比较有效的方法。在对绝缘子污秽耐压性能的研究中，盐密值是表征绝缘子污染程度的参数。试验表明

8、，绝缘子的污秽耐受电压值随盐密增加而降低，在人工污秽试验中，二者之间有着明确的相关关系。污染源的种类多种多样，各地区的污秽成份不同，气候条件也有很大的差异，在用盐密值划分污级时，应结合当地的具体情况，总结出规律和经验，用以指导当地的防污工作。测试盐密值是一项经常性工作，通过测量可以掌握绝缘子表面污秽程度，比较不同时期盐密值，可以了解绝缘子表面污秽量的变化规律。盐密值是一个统计量的参数，需经多年测量取得较多的数据后，结合当地的运行经验，利用盐密值划分污级的可靠性就能提高。表示污秽度的方法还有污层电导率，运行电压下绝缘子表面的泄漏电流等参量。在现场污秽度测量中可以根据情况使用多种方法，以便进行比较

9、，弥补各种方法的不足。4选择污秽地区绝缘子的主要参数4.1爬电距离在一定电压范围内，绝缘子申污秽耐受电压一般随其片数的增加呈线性增加，这主要是出于爬电距离和串长增加，污秽耐受屯压也随着提高。在污秽地区选用普通型绝缘子，要达到需要的爬电比距值，绝缘子串的片数可能会增加很多，受杆塔绝缘空间所限，片数增加的数额有限，有时不能达到所需要的片数，若加大杆塔尺寸又要增加很多投资。在这种情况下选用耐污型绝缘子或大盘径绝缘子(俗称大爬距绝缘子)是一种可行的方法。这类绝缘子与普通型绝缘子性能的根本差别是前者在单位高度上的污耐压性能要优于后者，在不增加串长的条件下，明显提高绝缘子串的污秽耐受电压值。提高耐污型绝缘

10、子污秽耐压性能的途径之一是增加单片绝缘子的爬电距离，普通型绝缘子XP-70的高度为146mm，爬也距离295mm，而耐污型绝缘子在同样的高度下爬电距离可达4O0mm或更高。4.2伞裙造型增加绝缘子爬电距离的措施主要是改进伞裙造型，增加伞裙数量，扩大伞伸出，增加棱的数量和高度。伞裙的造型对绝缘子运行中风雨的清洗作用、积污性能以及闪络过程中电弧的发展途径等有影响，因此伞裙造型是一个决定绝缘子耐污性能的因素。可以通过两个基本方向来研制在污秽条件下工作的绝缘子的外形。A表面污秽物难以聚集的外形的绝缘子。B使沿面放电难以发展的外形的绝缘子。增加爬电距离与上述两个基本方向有一定的矛盾，要增加爬电距离就会使

11、绝缘子的外形变得复杂，而表面复杂的绝缘子容易积污，适用于任何污秽条件的绝缘子外形是不存在的。各类外形的绝缘子其耐污特性的最后结论只能在积累了足够的运行经验后才能得到。4.3绝缘子高度要增加电站型绝缘子的爬电距离，除改进伞裙造型等措施外，有时还要适当增加绝缘子的高度才能制造出适用于重污秽地区运行的产品。运行中已发现有些产品为了达到规定的爬电距离，仅简单地增加伞裙数，致使伞裙间间隙很小，绝缘子总的高度比普通型产品还要低。这种产品虽然爬电比距达到要求，但实际性能很差，运行中多次引起污闪。在选用耐污型电站绝缘子时，其产品高度不能低于普通型产品，因为在高度压缩的条件下，绝缘子的电性能很难满足运行要求。4

12、.4线路绝缘子爬电比距的取值方法污秽等级划分标准中，对各级污区中线路外绝缘的爬电比距值规定了取值范围，在同一个污级中环境的污染程度仍有轻重的差别，绝缘子的污秽耐压值是随表面盐密值增加而下降的，选择线路的爬电比距时，在选定的污级中，对污秽程度较轻地区可取爬电比距值范围中较低的值，对污秽较重地区应取爬电比距值范围中较高值。不论同一污级中的具体状况，均按较低的值选择爬电比距，不能保证线路安全。5绝缘子伞裙造型对电气性能的影响5.1国产绝缘子的主要伞裙结构5.1.1线路盘形悬式绝缘子盘形悬式绝缘子伞裙形状见图1。图1盘形悬式绝缘子伞裙形状a-普通伞，b，c-双层伞，d-针罩伞，e-大盘径伞，f-草帽伞

13、a.普通伞型：该种产品是使用数量最多，历史最久的一种绝缘子。在一般地区可以满意的运行。该种绝缘子用于污秽地区时需要增加片数，当杆塔尺寸限制了串长，就要考虑使用耐污型绝缘子。b.双层伞型：伞平滑无棱，有利于风雨清洗，积尘速度低，便于人工冲洗和清扫。该类产品虽人工污闪电压比普通型产品提高幅度不大，(因人工污秽试验方法反映不出该类产品的风雨自洁性能)但实际运行效果较好。c.钟罩伞型：此种绝缘子伞下的棱比较发达，具有较大的保护爬电距离，伞下深棱处受潮缓慢，伞下深棱有抑制电弧发展的作用，用于沿海及潮湿多雾地区，更能发挥伞形结构的优点。该伞形伞下的沟糟深，其自洁性较差，且人工清扫不够方便，但由于耐污性能较

14、高，故可起到延长清扫周期的作用。d.大盘径型：形状类似普通型，由于盘径增大，爬电距离也有所增加。单片大盘径型绝缘子的污耐压性能要高于普通型而低于耐污型。e.流线型(草帽型)：草帽型耐污盘形悬式绝缘子在线路运行中积污率低。自洁性能好。在线路绝缘子串的上部和中间穿插使用这种绝缘子，可以防止积雪溶化时产生的冰溜及鸟粪造成的闪络事故。该型绝缘子在绝缘子串中可起到特殊保护作用。5.1.2电站支柱绝缘子户外棒形支柱绝缘子伞裙形状见图2。图2户外棒形支柱绝缘子伞裙a-普通型，b、c、d-耐污型a.普通型：适用于大气无明显污染地区的电站(见附录A)。b.耐污型：产品爬电比距按污秽程度设计为各种数值。增加爬电距

15、离的主要措施是：改进造型增加伞数，扩大伞伸出，加深伞棱，增加棱数等。为改进耐污性能，可以调整伞的倾角，以及采用大小伞结构。改变上述几个调整因素可以设计出多种型式的耐污型绝缘子。5.2绝缘子伞裙形状、直径对耐污性能的影响对绝缘子耐污性能有影响的几个有关伞裙形状、直径等参数简述如下，在选用绝缘子时推荐考虑这些参数，绝缘子耐污性能的优劣要经过污秽试验及实际运行的检验才能判定。5.2.1表示伞裙形状的参数(见图3、图4)图3普通伞图4大小伞5.2.1.1伞间最小距离(c)具有相同伞径的相邻伞之间最小距离，由上一个伞滴水缘的最低点到下一个伞表面垂线的长度，该值反映了淋雨情况下相邻两伞放电桥接情况，一般c应大于30mm。5.2.1.2伞间距和伞伸出之比(s/p)s伞间距，指相邻两伞间同位点间距离；p伞伸出；s/p反映了自洁性能，该值一般不小于0.8，对于无棱光伞一般不小于0.65。5.2.1.3局部爬电距离与间距之比(ld/d)。ld任意两点间的爬电距离长度；d上述两点间沿空气的最短距离；ld/d值增大，爬电距离被空气间