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当加在烘干带上的某处场强超过临界值时,该处就发生局部沿面放电。(由于这种放电现象具有不稳定的、时断时续的性质,我们称其为闪烁放电)于是,大部分泄漏电流经泄漏电流闪烁放电的通道流过。在闪烁放电通道的外端附近润湿表面处电流密度比其两侧大,促使烘干区向外(径向)扩展。另一方面,闪烁放电通道的存在,等于把烘干带短路,使两侧烘干带中流过的泄漏电流降到很小,这些区中的烘干作用就很微弱了,大气中的水分有逐渐使这这些区域的表面润湿,表面电导增大,反过来对闪烁电流通道造成分流,减少闪烁放电通道中的电流,以至可能使闪烁放电熄灭于是,原通道中电流转移到两侧的润湿区,使该区再烘干,并在该区触发新的闪烁放电。这样,闪烁放电的路径一面向径向横向转移,总的趋势使环形烘干带的宽度逐渐加大,闪烁放电的长度也随之增长。
如果污秽绝缘子的泄漏距离(简称爬距)较长,其余串联润湿部分的电阻较大,则烘干带中闪烁钢电的电流就较小,放电通道呈蓝紫色细线状。当这闪烁放电的长度增加一定程度时,分担到放电通道上的电压(它等于总电压减去润湿带上的压降)已不足以维持这样长的闪烁放电,这闪烁放电就熄灭。由于此时烘干带已扩展到较大的半径从铁脚到铁帽之间总的泄漏电流被烘干带的高电阻限制到很小的值,烘干作用就大为减弱,几乎终止。在这期间,大气中小水滴有逐渐把烘干带润湿,泄漏电流增大,基本又重复上述循环。这样,整个过程就称为烘干与润湿、熄弧与重燃,间歇性交替的过程,这样的过程在雾中可能持续几个小时而不会造成整个绝缘子的表面沿面闪络。
如果污秽严重、或绝缘子的爬距较小。润湿带总的漏电阻较小则流过烘干带的闪烁放电电流就较大,放电通道就呈黄红色编织状,且较粗,通道中的温度也增高到热游离的程度成为具有下降伏安特性的电弧放电,通道所需场强变小,分担到这闪烁放电通道上的电压足以维持很长的局部电弧而不会熄灭,最后发展到整个绝缘子的沿面闪络。
同理,在铁帽四周也可能出现烘干带,也可能出现上述过程。
这时一个绝缘子的情况,对于一串绝缘子来说,污闪的基本过程如上所述,不同的是:分布在各绝缘子上的电压不仅不是恒定的,而且也不只是由各绝缘子自身在该时状态所决定的,而是由整串绝缘子在该时的状态决定。实际上,整串绝缘子中各绝缘子所处的大气环境相同,各绝缘子的污湿、烘干、放电过程各过程发展是差不多的。只是各个过程在时间上有参差,在程度上有强弱。相互影响,形成一个相当复杂的过程。
污秽绝缘子在大雨中一般不会发生污闪,绝缘子表面被雨水完全淋湿后,雨水形成连续的导电层,泄漏电流增大很多,使沿面闪络电压降低。而且大雨把污秽冲洗掉一部分,对绝缘子表面的导电膜有稀释作用;另一方面,在大雨下,很难形成烘干带以引起局部电弧。
绝缘子表面沉积的污秽种类繁多,按污秽来源大致可分为两大类:
第一类:自然污秽。该类污秽主要来自于海洋、沼泽和土壤等自然环境。主要有:农田尘土污秽、盐碱污秽、沿海地区海水(雾)污秽、鸟粪污秽等。
第二类:工业污秽。工业污秽是在工业生产过程中由烟囱排出的气相、液相和固相污秽物质。它主要分布在工业集中的地区,包括电力发电厂、化工厂、玻璃厂、水泥厂、冶炼厂和矿场等工业设备排出的烟囱和水雾等。在各类工业污秽中,化工污秽对绝缘子电气强度的影响最严重,其次是水泥、冶金等污秽。
大气环境中存在的污秽按形状可以划分为颗粒性污秽和气体性污秽两大类。颗粒性污秽包括灰尘、烟尘、金属粉尘、液滴、雨滴、雾滴等;气体性污秽呈气态弥漫在空气中,具有很强的覆盖性能,此类型污秽包括各种化工厂排出的气体、海风带来的盐雾等。
绝缘设备污闪是指由于表面积积聚的污秽物在特定条件下发生潮解,沿设备表面的泄露电流急剧增加,导致设备发生闪络的现象。
总的来看,绝缘设备发生污闪有两个前提条件:一个是大气污染造成设备的表面污染;另一个是使积聚的污秽物受潮的气象条件。绝缘设备的污闪过程是一个涉及到电、化学和热现象的错综复杂的变化过程,污闪的发展过程一般可以被划分为如下四个阶段:
(1)污秽在绝缘设备表面沉积和累积。
(2)污秽在绝缘设备表面发生潮解,流过绝缘设备表面的泄露电流增大。
(3)绝缘设备表面产生局部放电。
(4)局部放电持续发展并最终导致闪络。
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