半導體釉絕緣子是一種化學物質
半導體釉絕緣子,特別是在工業區、山區和交通要道等附近運行的絕緣子,常受到工業污染或自然界灰塵、鳥糞等污染。在乾燥情況下,這些附著在絕緣子的污染物電阻一般都很大,對運行暫時沒有造成什麼危險。但當空氣濕度較大時,絕緣子表面的污染物被濕潤,其表面導電率劇增,使絕緣在工頻和操作衝擊電壓下的閃絡電壓顯著降低,甚至可以使絕緣子在工頻電壓下就發生閃絡,這類閃絡通常被稱為污閃。在毛毛雨、大霧等不利的天氣條件下,絕緣子表面閃絡時發出“吱吱”聲,在晚上巡查時,可以看到明顯的閃光。
半導體釉絕緣子一、絕緣子表面污閃的形成 在潮濕污穢的絕緣子表面,在電壓作用下,流經絕緣子表面污穢層的泄漏電流使污層加熱。由於污染物在絕緣子表面是分布不均勻的,也由於絕緣子的結構複雜,造成了各部分電流密度不一樣,污層的加熱也是不平衡的。在電流密度最大且污層較薄的部分,水分迅速蒸發、變乾,電阻也就增大,沿面電壓的分布亦隨之改變,大部分電壓降落在這些部分。結果這些部分就可能出現火花放電通道,形成局部電弧。由於火花放電通道的電阻低於原來乾燥部分的表面電阻,使泄漏電流增大,從而使污層進一步乾燥。與此同時,局部電弧根部附近的表面也迅速受熱變乾,使電弧變長。總之,全部表面的乾燥將使電阻增大泄漏電流減小,而局部電弧的伸長則使泄漏電流增大。如果總的結果是泄漏電流減小,則局部電弧將熄滅;如果總的結果是泄漏電流增大,則局部電弧將繼續伸長,發展到沿整個絕緣子表面的閃絡,以致引發線路故障。
二、絕緣子表面污閃的因素和防止發生污閃的措施 局部電弧的產生及其參數與污層分布等因素有關,且具有一定的隨機性,所以污閃也是一種隨機事件。電壓增高則污閃的機率增大,因這時泄漏電流增大,造成由局部電弧發展為閃絡。而如果增大絕緣子沿面泄漏距離或爬電距離,則可使泄漏電流減少,從而降低閃絡的機率。 絕緣子表面的乾燥過程需要一定的時間,在短時過電壓作用下,上述產生污閃的過程來不及發展,因此閃絡電壓要比長時間作用電壓下來得高。尤其是在雷電衝擊電壓下,由於時間極短,絕緣子表面潮濕和污染實際上不會對閃絡電壓產生影響,即和表面乾燥時的閃絡電壓一致。
為了減少污閃事故,保證電力系統的安全運行,應當根據不同的大氣污染情況,採取相應的絕緣。目前,我國用爬電比距,即根據絕緣子每1千伏額定線電壓的平均爬電距離來估計絕緣子的耐污性能。在一般無明顯污染地區,絕緣子串採用的最小爬電比距是16mm/kV,對於大氣污染地區,則按照污染程度劃分不同的等級,分別採用較大的爬電距離。對於運行中的線路,為了防止絕緣子的污閃,可以採取以下措施:
1、定期對絕緣子進行清掃,或採取帶電衝洗的辦法;
2、絕緣子表面塗上一層憎水性的防塵塗料。常用的有有機矽脂、地蠟塗料等。這樣,絕緣子表面就不易形成連續的水膜,從而減小泄漏電流,使閃絡電壓不致降低;
3、加強絕緣或採用防污絕緣子。加強絕緣最簡單的辦法是增加絕緣子的長度,以增大爬電距離;還可以採用爬電距離比一般絕緣子大得多的防污絕緣子;
4、採用新型的半導體釉絕緣子。這種絕緣子釉層的表面電阻率為106-108Ω,在運行中因通過電流而發熱,使表面始終保持乾燥,同時使表面電壓分布較均勻,從而能保持較高的閃絡電壓。