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积污评估入门工具包

本内容基于J.M. GEORGE、D. LEPLEY、E. BROCARD、F. VIRLOGEUX、S. ROUDE的文章 “架空线路绝缘子的积污缓解方案

术语“积污”通常被理解为绝缘子表面的任何物质,会影响绝缘性能。但是这种积污应该准确地定义,以便选择最合适的对策。

在积污条件下,污染物沉积在绝缘子表面会形成导电层,产生泄漏电流,形成干带,以及在某些条件下的闪络

线路设计工程师和维护人员面临的挑战是了解如何来避免这种电气闪络,使用积污更少、更耐电弧放电的绝缘体,或者使用会降低外部电弧发生的材料。

处理积污问题时,专家们使用以下几个术语:

爬电距离 (或“泄漏距离” ): 它是电弧沿着绝缘体表面从一个金属端部配件到下一个金属端部配件所经过的距离(图1)。

电弧距离: 绝缘体接地端和带电端之间的最短距离(图1)

ESDD 是等值盐密的缩写。它表示溶解在水中的污染物达到电导率所需的盐量。

当盐在水中溶解时,绝缘子表面的湿膜的电导率增加,随之发生闪络的风险也增加。单位是 mg/cm².

NSDD 是等值灰密的缩写。它对应于绝缘子表面不溶于水的沉积量。 比如,石英砂是NSDD中的一种典型成分。污层的不可溶成分像海绵一样吸收更多水分,从而提高绝缘体表面电导率。

泄漏电流: 是绝缘子表面沿泄漏距离的电流。每一种类型绝缘子都有一个耐受值,超过这个耐受值将产生闪络,并可能使绝缘子完全被旁路(最后的电弧阶段称为闪络)。

爬电比距: 绝缘子(或绝缘子串)的泄漏距离与相电压之比 。单位 mm/ kV,简称USCD 。

干弧: 是一个动态过程。干弧一旦启动,将干燥其周围区域,这样电弧就难以维持并自我熄灭。直到表面再次潮湿,产生电流和新的电弧,新的干燥点….

积污程度评估

通过测量绝缘子的ESDD和NSDD,可以对绝缘子上任意给定区域的积污水平进行评价。

先用去离子水清洗绝缘子表面,清洗前要测量水的电导率。

清洗后,再次测量电导率, 并换算成当量盐重,然后这个数字除以被洗涤部分的表面积(ESDD值)。测量后,将洗涤水放在一个纸过滤器上,然后在烤箱中烘干。

固体沉淀物的重量 除以绝缘子的表面积,得到最终的等值灰密(NSDD),单位: mg/cm². (图2)

一旦确定 ESDD 和 NSDD , 就可以按照 IEC 60815确定汚区等级(图3)。

对于每一级汚区,IEC给出了一个典型USCD值, 作为被考虑环境选择泄漏距离的基准值(图4)。

按照这个评估结果,专家们可以选择更好绝缘配置方案来应对这个污秽环境, 甚至可以进一步用一个在线的泄漏电流测量仪来跟踪表面电流的发展,并预报危急的状态。

想了解更多关于积污环境下绝缘配置方案,请参阅我们的 Sedicoat® 硅橡胶涂层绝缘子, 和泄漏电流在线监测方案 Sediver Smart’R Suite