标准：污秽条件下高压绝缘子选用导则.doc

《标准：污秽条件下高压绝缘子选用导则.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《标准：污秽条件下高压绝缘子选用导则.doc（31页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、ICS GB/T XXXX200X 代替GB/T XXXX 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发 布200X-XX-XX 实施200X-XX -XX 发布污秽条件下高压绝缘子选用导则 第1部分：定义、信息和一般原则Selection and dimensioning of high voltage for polluted conditions Part 1:Definitiongs,information and general principles（IEC 60815:2002 IDT）目 次 前言II1范围12规范性引用文件13定义和术语14缩写25绝缘子选择

2、和尺寸确定的方法36选择和确定绝缘子时的输入参数47系统要求48环境条件49污秽严重程度的评估510绝缘子选择和尺寸确定7附录A （资料性附录） 污秽闪络机理12A.1 A类污秽闪络机理12A.2 B类污秽闪络机理12A.3 憎水性表面的污秽闪络机理13附录B （规范性附录） ESDD和NSDD的测量14B.1 概述14B.2 测量污秽等级的必要设备14B.3 测量ESDD和NSDD的污秽收集方法14B.4 ESDD和NSDD的确定15B.5 污秽的化学分析17附录C （规范性附录） ESE污秽严重程度的评估18C.1 表面电导的测量18C.2 表面泄漏电流的测量18附录D （规范性附录） 方

3、向性灰尘沉积物量规测量法19D.1 概述19D.2 测量器材19D.3 测量程序20D.4 按测量的DDDG确定SPS等级20附录E （规范性附录） 试验室试验方法的应用21E.1 程序的一般要点21E.2 污秽耐受试验的应用21附录F （资料性附录） 收集污秽地区绝缘子状况的调查表举例23参考文献26前 言 BG/T XXX的本部分等效采用IEC 60815-1:2002污秽条件下高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分：定义、信息和一般原则。为便于使用，本部分作了下列编辑性修改：a) 在标准中文名称中加“导则”二字；b) 用小数点“.”代替作为小数点的逗号“，”；c) 删去国际标准的前言；d)

4、 删去范围中对本标准其它部分的描述并放于前言。本标准分如下5个部分： 第1部分：定义、信息和一般原则 第2部分：交流瓷和玻璃绝缘子 第3部分：交流复合绝缘子 第4部分：直流瓷和玻璃绝缘子 第5部分：直流复合绝缘子本部分为第1部分。第25部分规定如下方面的细则：a) 根据现场污秽严重程度确定基本的统一单位爬电距离（USCD）；b) 对基本的USCD进行海拔、绝缘子形状、尺寸和位置等因数修正的应用；c) 推荐绝缘子外形。本部分的附录A、F为资料性附录，附录B、C、D、E为规范性附录。本部分由全国绝缘子标准化委员会提出。本部分由全国绝缘子标准化委员会归口。本部分起草单位：武汉高压研究所。本部分主要起

5、草人：杨迎建、吴光亚、蔡伟。污秽条件下高压绝缘子选用导则 第1部分：定义、信息和一般原则1 范围GB/T XXX的本部分适用于污秽条件下，高电压系统用绝缘子的选择及其尺寸的确定。本导则将绝缘子分为如下种类：b) 交流瓷和玻璃绝缘子；c) 交流复合绝缘子；d) 直流瓷和玻璃绝缘子；e) 直流复合绝缘子。注：瓷和玻璃绝缘子是指有一个瓷或玻璃绝缘部件的绝缘子，而不管其表面是否有复合或有机材料。本部分规定一般定义、对在一定污秽条件下的绝缘子特性作出判断的原则，以及污秽严重程度的评估方法。本部分不涉及覆冰或积雪对污秽绝缘子的影响。本部分的目的是：a) 表征现场污秽严重程度和类型；b) 确定定义的“标准”

6、绝缘子必要的爬电距离；c) 确定对现场“预选”绝缘子规定特性的爬电距离的修正；d) 确定解决方案的相对利弊；e) 评估“混合”（hybrid）方法或降尘措施的必要性和价值。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB 311.1-1997 高压输变电设备外绝缘配合neq IEC 60071-1:1993 GB/T 2900.8 电工术语 绝缘子GB/T 4585 交流

7、高压绝缘子的人工污秽试验方法 idt IEC 60507:1991GB/T 7253 标称电压高于1000V架空线路绝缘子 交流瓷或玻璃绝缘子元件 盘形悬式绝缘子元件的特性 idt IEC 60305:1995 GB/T XXXX直流高压绝缘子的人工污秽试验 idt IEC 61245:1993 IEC 60433:1998 标称电压高于1000V架空线路绝缘子 交流瓷或玻璃绝缘子元件 长棒形绝缘子元件的特性3 定义和术语GB/T 2900.8所定义的以及下列定义和术语适用于本部分。3.1 标准盘形悬式绝缘子 reference cap and pin insulatorXP-120、LXP-

8、120和XP2-160、LXP2-160盘形悬式绝缘子(根据GB/T 7253)3.2 标准长棒形绝缘子 reference long rod insulatorL100长棒形绝缘子(根据IEC 60433)，至少带7个平伞裙（不带棱）。3.3 绝缘子主体 insulator trunk绝缘子的中心绝缘部件， 伞裙从该部件伸出。（对于较小的绝缘子也称为shank）。3.4 伞裙 sheds将绝缘子主体凸出以增加爬电距离，典型伞裙外形见图1。3.5 爬电距离 creepage distance沿承受标称运行电压的金具之间的绝缘表面最短距离，或最短距离之和。注 1：水泥和任何其它非绝缘材料的表面不

9、考虑为绝缘距离。注 2：如果绝缘子的绝缘部件之上覆有高电阻的涂层，该部分可认为是有效的绝缘表面，此段距离计于爬电距离。3.6 统一单位爬电距离 unified specific creepage distance爬电距离与绝缘子两端最高运行电压有效值之比，通常表示为mm/kV。注： 本定义不同于单位爬电距离，单位爬电距离为爬电距离与设备最高线电压之比。对于相对地绝缘子，本定义将是GB/T 5582-1993定义的单位爬电距离的倍。3.7 外形参数 profile parameters影响耐污特性的几何尺寸。3.8 附盐密度 salt deposit density (SDD)人工涂附于给定绝缘

10、子表面（不包括金具和安装部件）的氯化钠总量除以表面积，一般表示为mg/cm2。3.9 等值附盐密度 equivalent salt deposit density (ESDD)溶解后具有与从给定绝缘子表面清洗的自然沉积物溶解后相同电导率的氯化钠总量除以表面积，一般表示为mg/cm2。3.10 非可溶沉积物密度 non soluble deposit density (NSDD)从给定绝缘子表面清洗的非可溶残渣总量除以表面积，一般表示为mg/cm2。3.11 现场等值盐度site equivalent salinity (SES)根据IEC 60507进行盐雾试验时的盐度。用该盐度试验，在相同绝

11、缘子和相同电压下，产生的泄漏电流与现场自然污秽条件下的泄漏电流相同。3.12 现场污秽严重程度 site pollution severity (SPS)通过较长时间（如一年或多年）在垂直安装的标准绝缘子（包括盘形盘形悬式和长棒形绝缘子）上记录的ESDD/NSDD或SES的最大值。3.13 现场污秽严重程度等级 site pollution severity class从非常轻到非常严重将污秽严重程度按SPS分级。4 缩写DDDG 方向性的灰尘沉积量规ESDD 等值附盐密度NSDD 非可溶沉积物密度SDD 附盐密度SES 现场等值盐度SPS 现场污秽严重程度TOV 暂态过电压USCD 统一单位

12、爬电距离5 绝缘子选择和尺寸确定的方法根据系统要求和环境条件选择合适的绝缘子，推荐采用表1中的三种方法。每一种方法的适应性取决于有效的数据、时间和工程造价，所选绝缘子的类型和尺寸正确与否（可信度）随选择程序中所作的判断而变，如果在选择程序中取“捷径”，则得到的方案将保守，否则将在运行中有较高的事故风险。表1列出了每一种方法所需的数据和判断。事实上，绝缘子的污秽性能由环境与绝缘子之间复杂的和动态的相互制约来决定，附录A给出了污秽闪络机理的简要总结。在方法A中，其相互制约反映在运行线路或变电站，也可体现在试验站。在方法B中，相互制约不能由试验室试验完全体现，例如，按GB 4585和GB/T XXX

13、X规定的试验。在方法C中，相互制约仅通过修正因数在一定程度上满足要求并有所体现。方法C是一种简单经济的方法，但选择三种方法时必须考虑总造价（包括强制要求），只要条件允许，应采用方法A。表1 绝缘子选择和尺寸确定的三种方法方法A方法B方法C对于相同场所、临近场所和有类似条件的场所，使用现场或试验站的经验。测量或评估实地的污秽严重程度。根据外形和今后爬电比距导则选择预选绝缘子。选择合适的试验室和试验判据。调整预选绝缘子。测量或评估实地的污秽严重程度。应用上述数据，基于外形和今后爬电比距导则选择绝缘子的类型和尺寸。输入数据系统要求。环境条件。绝缘子参数。历史特征。系统要求。环境条件。绝缘子参数。时间

14、和有用资源。系统要求。环境条件。绝缘子参数。时间和有用资源。决定现有绝缘子满足要求吗？有时间测量实地污秽严重程度吗？有时间测量实地污秽严重程度吗？ 是使用同样绝缘子。 否使用不同绝缘子或不同尺寸。 是测量 否评估是测量否评估使用不同材料、类型或外形的绝缘子吗？污秽类型 确定试验室试验。现场污秽严重程度确定试验值。 否使用同样绝缘子 是使用不同的绝缘子或不同的尺寸。选择程序如有必要，应用外形和今后爬电比距导则，使现有绝缘适合按方法B或方法C的新选择。选择预选绝缘如有必要，根据试验结果调整选择/尺寸。根据今后的导则，应用污秽和气候类型选择合适的外形。根据今后的导则，应用污秽水平和修正因数针对外形设

15、计和材料确定绝缘子的尺寸。正确性较好随评估现场污秽严重程度误差的大小和/或捷径，以及选择试验室的限制而变。与方法A和方法B相比，可能为折中方法。随评估现场污秽严重程度误差的大小和/或捷径，以及所选择的修正因数的合适性而变。下述各条款给出了有关系统要求、环境和实地污秽确定的信息。在方法A中，可采用调查方式以获得现有线路和变电站的运行经验，其例子见附录F。方法B中的试验室试验细则见附录B，参数的选择和合适的试验方法将在以后的相关标准中给出。方法C要求的最小统一单位爬电距离和修正因素在本标准的其它相关部分给出。6 选择和确定绝缘子时的输入参数户外绝缘子的选择和确定是一个复杂的过程，要获得满意的结果，

16、必须考虑大量的参数。对于某个现场或工程，所要求的输入有三类：系统要求、现场的环境条件和来自制造商产品目录的绝缘子参数。该三类的每一类均含大量的参数，如表2所示，各参数在以下各条款中讨论。表2 绝缘子选择的输入参数系统要求环境条件绝缘子参数系统类型污秽类型和等级总长度最高运行电压雨、雾、露、形式过电压风材料强制特性要求温度、湿度外形间隙、强制几何尺寸海爬爬电距离雷电直径地震干弧距离外力破坏注：斜体字为非污秽相关参数，不是本标准的内容，但可能影响或限制绝缘子形式的选择。7 系统要求选择和确定户外绝缘子时必须考虑系统要求。严重影响绝缘子尺寸的因数如下： 系统类型（AC或DC）根据运行和试验室试验结果

17、，在相同污秽条件下，直流绝缘子所要求的统一单位爬电距离比交流绝缘子要高得多，有关内容在本标准第4和第5部分详述。 最高运行电压通常交流系统由设备最高电压Um表征，见GB 311.1。相对地绝缘子承受相电压Uph-e=Um/。相间绝缘子承受线电压Uph-ph=Um。纵向（longitudinal）绝缘子可能承受x倍得相电压，在同步期间x值可能达2倍。在直流系统中，通常最高系统电压等于最高极电压。 过电压由于瞬态过电压持续时间短，可以不考虑其影响。由于发电机突然甩负荷，相间或相对地短路故障可能产生暂态过电压（TOV），TOV的持续时间取决于系统结构，在中性点绝缘情况下可能持续一个半小时或者更长。取

18、决于TOV的持续时间及其发生的概率，TOV和绝缘子污秽联合影响可能要考虑。CIGRE 158给出了这方面的信息。 强制特性要求有些用户可能要求特性要保证户外绝缘子具有可用性、可维护性和可靠性。例如，需要规定给定时间内的每个变电站或每百公里线路允许的最大污闪次数，还可能要求污闪后的最大停电次数。另外，根据现场条件确定绝缘子尺寸等要求可能成为绝缘子参数的控制因素。 间隙和几何尺寸可能在几种情况（或是其组合）下，绝缘子形式和尺寸的确定需要有专门的方法。例如：1) 紧凑型线路；2) 绝缘子非常规布置；3) 塔和变电站的非常规设计；4) 绝缘导线；5) 具有低视觉冲击的线路或变电站。8 环境条件8.1

19、污秽类型的辨别导致绝缘子发生闪络的污秽有二种主要基本类型： A类固体层型：含有非可溶性成分的固体污秽沉积在绝缘子表面，当受潮时沉积物变为导电。这种类型的污秽通过测量ESDD和NSDD来表征其特性可能是最好的。 B类盐雾型：液体电解物沉积在绝缘子上，其含有很少的或不含非可溶性成分。这种类型的污秽最好通过测量导电率或泄漏电流来表征其特性。也可能出现两种类型的组合。A类和B类的污秽闪络机理见附录A。8.1.1 A类污秽A类污秽是与内陆、沙漠或工业污染区相联系的，就其形成导电层而言，可分为两种主要类别，即活性污秽和惰性污秽。 活性污秽活性污秽又分为导电污秽（具有永久性导电，如含有金属导电粒子的污秽）、

20、高可溶性盐（迅速溶解于水种的盐）和低可溶性盐（需要很多水来溶解）。活性污秽测量等值附盐密度（ESDD），单位为mg/cm2。 惰性污秽典型的惰性污秽有灰尘、沙、泥、油等，惰性污秽测量非可溶性沉积物密度，单位为mg/cm2。参考资料1给出了有关惰性和活性材料类型影响的详细资料。沿海地区形成的干盐层，经露水、小雾、雾或细雨迅速润湿，在此情况下， 沿海地区也可能发生A类污秽。可能的A类污秽源如下：1) 大地，如盐田或沙漠；2) 公路和铁路；3) 开采含尘物资（如石膏）的矿场；4) 农村（如对农作物喷洒或耕作）；5) 海；6) 鸟粪。8.1.2 B类污秽B类污秽常与沿海地区相联系，在沿海地区，盐水或导

21、电雾沉积在绝缘子表面。 可能的B类污秽源如下：1) 海洋；2) 发出污染气体（如SO2）的工厂，SO2在酸雨条件下可能溶解形成导电层；3) 有盐分的道路。8.2 污秽严重程度现场污秽严重程度（SPS）用下列量值表示： ESDD和NSDD（A类污秽）； SES（B类污秽）。绝缘子自然污秽的污秽严重程度用下列量值表示： ESDD和NSDD（A类污秽）； 表面电导率（B类污秽。）注：在某些情况下，ESDD可用于B类污秽。人工污秽试验时在绝缘子上的污秽严重程度用下列量值表示： SDD和NSDD (固体层法)； 雾盐度 （盐雾法）。9 污秽严重程度的评估9.1 现场污秽严重程度的测量现场污秽严重程度（S

22、PS）取一定时间（如一年或更长）内，在垂直安装的标准绝缘子上纪录到的ESDD和NSDD(或ESE)二者的最大值。如果在测量期间下雨，测量应在适当的间隔重复进行，这取决于自然清洗的影响，而SPS取系列测量中纪录到的最大值。注 1：即使ESDD和NSDD不是出现在同一时间，SPS仍然取其最大值的组合。注 2：当测量期间无自然清洗时，ESDD和NSDD的最大值可以根据以对数时间为函数的积污密度曲线进行估算。本导则的应用直接与绝缘子安装现场的资料或污秽严重程度的评估有关，污秽严重程度的评估可以根据如下方面进行：1） 现场测量；2） 有关已运行的线路和变电站绝缘子的特性资料（见附录F）；3） 按气候和环

23、境条件模拟计算污秽水平（见 CIGRE 158）；4） 如无其它可能， 定性的表示法列在表3中。现场测量采用的不同方法有： 对于A类污秽现场，测量标准绝缘子（见附录B）表面上的ESDD和NSDD；对于B类污秽现场，测量标准绝缘子基于在线电流（表面电导率）或监视器（见附录B）确定的SES ； 测量体积电导率并对用方向性量规收集的污物进行沉积物分析（见附录D）； 不同长度绝缘子的闪络总数； 试样绝缘子的泄漏电流。前三中方法不需要昂贵的仪器且容易实施，体积电导率测量法不直接给出结果，而是由其反映现场污秽情况的严重程度和发生的频度，ESDD/NSDD法表征现场污秽严重程度。有关润湿情况应单独获得。所有

24、方法的正确与否取决于测量的频度和时间段。基于总闪络的方法需要昂贵的试验设备，可靠的信息可能来源于具有涵盖工程要求长度的试验绝缘子及其在临近实际运行电压下的闪络。后二种方法需要工频电源和专用纪录仪器，具有对污秽影响进行连续监测的优点，一直用来研究评估积污率。当涉及试验数据时，可以用来指示污秽仍然处于安全水平或给出需要清洗的信号或其它。这二种方法可以直接确定现场被试绝缘子必须的最小 USCD。在标准绝缘子上进行测量时，对研究包括其它外形的绝缘子的积污和自清洗机理是非常有用的，而获得的信息有利于精心选择绝缘子合适的外形。污秽常常是季节性的，并与气候有关。因此，由于季节性影响的原因，测量周期应至少为一

25、年，考虑到异常污秽情况或为了分析趋势，可能有必要取更长测量周期。干旱地区的测量周期应至少为三年(见10.3.2)。9.2 现场污秽严重程度等级从标准化考虑，从非常轻到非常重定义5级污秽来表征现场污秽的严重程度： a 非常轻b 轻c 中d 重e 非常重注： 该字母等级不直接与以前有关标准中的数字等级对应。对于A类污秽，图2和图3分别给出了标准盘形盘形悬式绝缘子和长棒形绝缘子与每一个SPS 等级相对应的ESDD/NSDD值的范围，该值是根据现场测量、经验和污秽试验确定的，是一年（最小）周期中定期多次测量的最大值。注： 对二种类型的标准绝缘子分别绘图，是因为在相同的环境下，二种类型的标准绝缘子取不到

26、相同数量的污秽。对于B类污秽，图4给出了二种标准绝缘子的SPS 等级与SES测量值之间的对应关系。从SPS一级变到另一级不是突变的，因此，图2中二级之间的边界为阴影。表3给出了各污秽水平的例子和相对应的典型环境的简要描述，环境一栏的内容不是详尽的，其描述不太适宜单独用来确定现场的污秽水平。将表3中的例E1到例E7置于图2和图3中以表示出典型的SPS水平。绝缘子的某些特性（如外形）对积污量有重要的影响，因此，图中典型的数字仅对标准盘形盘形悬式和长棒形绝缘子是有用的。表3 典型环境和合适的污秽评估方法示例示例典型环境的描述SPS级污秽类 型E1距海、沙漠或开阔干地大于50kma距人为污秽源b大于1

27、0km在距上述污秽源更短距离内，但： 主风不直接来自污秽源方向 和/或每月规律性的雨水清洗 a非常轻AE2距海、沙漠或开阔干地大于1050km距人为污秽源b510km在距上述污秽源更短距离内，但： 主风不直接来自污秽源方向 和/或每月规律性的雨水清洗b轻AE3E4距海、沙漠或开阔干地大310kmc距人为污秽源b15km， 在距上述污秽源更短距离内，但： 主风不直接来自污秽源方向 和/或每月规律性的雨水清洗c中A距上述污秽源更远一些（距离在“轻”的范围内），但： 在长时间（几星期或几月）干污秽积集季之后，常常发生浓雾或细雨 和/或含有高导电率的大雨 和/或NSDD高，在510倍的ESDD之间c中

28、A/BBAE5E6在海、沙漠或开阔干地3km内在人为污秽源b1km内d重A具有比上述距污秽源更长的距离（规定为“中”对应的距离），但： 在长时间（几星期或几月）干污秽积集季之后，常常发生浓雾或细雨 和/或含有高导电率的大雨 和/或NSDD高，在510倍的ESDD之间d重A/BBAE7在与规定为“重”区所对应的相同的距污秽源的距离范围内，且： 直接承受海水喷溅或浓盐雾 或直接承受高电导率或水泥类高密度污染物以及被雾或细雨润湿 沙漠地区（具有牢固的沙和盐堆积物和规则性的浓缩）e非常重BA/BAa：在暴风雨期间，在距大海的该距离下，ESDD可能达到很高值。b：考虑大城市的影响，距离要更长一些，如取距

29、海、沙漠或开阔干地的距离。c：取决于沿海地区的地形和风力强度。10 绝缘子选择和尺寸确定10.1 过程的一般描述选择绝缘子和尺寸确定的全部过程可以归纳如下： 根据可利用的知识、时间和资源确定合适的方法A、方法B和方法C； 收集必要的输入数据，特别是有关是否为交流或直流输电、系统电压、绝缘子使用类型（如线路、支柱、套管等）； 收集必要的环境数据，特别是现场污秽严重程度和等级； 与环境相适宜的预选绝缘子的初步选择； 采用本标准第25部分指出的方法，或根据运行或试验站的经验（对方法A），按绝缘子类型和材料确定基本的统一单位爬电距离。 必要时，通过与预选绝缘子尺寸、外形、取向等有关的修正因数，对基本的

30、USCD进行修正； 通过试验（对方法B）对尺寸认可（见附录E）。10.2 外形的通用细则典型的外形见图1。在相同环境条件下，不同类型的绝缘子和同样类型的绝缘子的不同取向具有不同的积污率，此外，污秽本质的变化可能使绝缘子的某一种形状比其它形状有效。外形选择的浓缩指南如下：由于风的作用使污秽沉积在绝缘子上的地区，如沙漠、重工业污染地区或不直接被海水喷溅的沿海地区，经验证使用空气动力学型或平坦型外形比较合适，该形式的外形在长期干燥地区特别有效。平坦型外形也易于维护时清洗。在遭受盐雾、海水喷溅的或有其它溶解状态污秽的地区，钟罩防雾型外形或深棱伞外形是合适的，该外形在含有缓慢溶解盐的微粒污秽沉积物地区也

31、是有效的。最近的扁平防雾外形（伞下面带较少和较浅的棱），可能合适在重工业污染区，特别是在串长受限制时使用，而水平布置的绝缘子应避免用深棱型外形。大小伞交替型适合于在严重潮湿地区。标准外形使用在“非常轻”和“中”污秽地区是有效的，该地区不需要用长爬电距离和有空气动力学效果的外形。有关外形更多的建议在本标准的相关部分给出。10.3 异常和特殊使用或环境的考虑10.3.1 空心绝缘子聚合和瓷空心绝缘子用作设备绝缘子、套管和变电站支柱，例如，用作电容器外套、避雷器外套、断路器灭弧室外套和支柱、电缆终端、穿墙套管、变压器套管、互感器和光测量装置外套。复合空心绝缘子的污秽特性不仅与外形和爬电距离有关，而且

32、与电压分布均匀有关，因此，应仔细设计，特别对较低污秽等级情况，不均匀的影响更为严重，可能会降低闪络特性和增加击穿风险。10.3.1.1 内组件绝缘套内的导体、屏蔽件或均压装置可能对电气性能有很大的影响，冲击干或湿闪试验表明，空套和完整产品的特性有差别，污秽试验也如此。一般具有轴向和射向电压分布均匀的绝缘套其特性最优（闪络电压高和击穿风险低），典型装置就是电容式套管。电压分布不均匀的影响在较低污秽水平（ESDD为0.010.03mg/cm2）下更为明显，阻性泄漏电流越小，越不能补偿电压分布不均匀。在较高污秽水平下，表面阻性电流占主导，因此降低了电压分布不均匀的影响。该效应已在试验室得到验证，且空

33、套和完整产品均有类似的结果。10.3.1.2 不均匀受潮和非均匀积污套管的运行温度通过局部干燥可能导致绝缘表面受潮不均匀，而且在自然条件下积污也不均匀，因此即使在较高污秽水平下，所说的电压分布不均匀效果削弱可能不太有效。10.3.2 干燥地区选择和确定绝缘子尺寸时，干燥地区有其独特的难点。干燥地区不直接邻近海岸，长期干燥导致出现ESDD和NSDD的极端情况，其原因是周边的沙含有盐分。使用空气动力学型“自清洗”外形可以减少污秽的沉积，像使用聚合绝缘子一样。上有半导体釉的瓷绝缘子其表面有约1mA的电流流过，可防止露水形成水膜。平伞 大小伞 深棱伞a 支柱、长棒型和空心绝缘子伞裙外形标准型伞 空气动

34、力型伞钟罩防雾型伞 扁平防雾型伞 b 盘形盘形悬式绝缘子伞裙外形 平伞型 大小伞型 有棱型 c 聚合盘形盘形悬式和支柱绝缘子伞裙外形 平伞型 大小伞型d 聚合空心绝缘子伞裙外形图1 绝缘子伞裙外形ESDD,kg/cm2图2 标准盘形盘形悬式绝缘子ESDD/NSDD与SPS之间现场A类污秽严重程度的关系图3 标准长棒型绝缘子ESDD/NSDD与SPS之间现场A类污秽严重程度的关系图4 标准绝缘子或监测仪的SES与SPS之间现场B类污秽严重程度的关系附录 A （资料性附录）污秽闪络机理 A.1 A类污秽闪络机理预积污秽（A类）的闪络过程容易理解，其过程可分为如下所述的6个阶段。实际上各个阶段分的不

35、是很明显，但却为其组合。绝缘子的污秽闪络过程一般受绝缘子表面特性的影响，而表面条件认为有二种，憎水性或亲水性。瓷和玻璃绝缘子一般为亲水性表面，聚合绝缘子，特别是硅橡胶一般为憎水性。在受潮条件（如雨、薄雾等）下，亲水性表面将完全润湿而形成电解液膜覆盖在绝缘子上；相比之下，同样的受潮条件，憎水性表面上形成多个水珠。污秽闪络过程还受电压波形（AC或DC）的影响，实验足以证明，对于同样的污秽严重程度，交流耐受电压峰值远高于直流耐受电压值。电弧在绝缘子表面的发展可能有几个周波，因此，电弧在电流过零附近有熄灭和重燃过程。绝缘子外表面上相邻二点之间（如二棱或二裙之间）的空气放电特征很复杂，但由于其短接了绝缘

36、子表面一段距离，因此降低闪络性能。另外水滴或水蒸气可能更容易降低闪络性能。在亲水性表面（如瓷材料）的闪络过程如下：阶段1：绝缘子表面形成污秽层。在干状态下如果污秽是非导电的（电阻值很高），则发生闪络前必须要有受潮过程（阶段2）。 阶段2：污秽绝缘子表面受潮。绝缘子受潮可能有如下方式：潮气吸收、凝露和降雨。大雨可能冲洗掉部分电解物和全部污秽层，放电过程的其它阶段不再发生，或直接由雨水桥接伞裙而闪络。在相对湿度较大（大于75），绝缘子的温度与环境温度相同时，其表面吸收潮气。当绝缘子表面温度低于露点时，空气中的水分在其表面凝露，该情况一般出现在日出或刚刚日出之前。阶段3：表面覆有导电污秽层的绝缘子，

37、在电压作用下，表面泄漏电流及其热效应在几个周波内对污秽层进行部分干燥，此处的电流密度很大，从而形成所谓的干区。阶段4：污秽层不均匀干燥所产生的干区使导电通道破坏，泄漏电流间断。阶段5：加在干区（可能仅几个毫米长）的相电压使空气击穿，干区由电弧桥接，与未干燥部分的电阻和污秽层的导电部分串联。在绝缘子表面的每一次火花放电都产生一个泄漏电流脉冲。阶段6：如果污秽层的湿润和导电部分的电阻足够低，则桥接越来越多，桥接干区的电弧沿绝缘子表面持续发展，其趋势使与电弧串联的电阻减小，电流增加，甚至将绝缘子表面桥接，最终导致相对地闪络。整个过程可归纳为绝缘子、污秽、受潮条件和所加电压（在试验室为电源阻抗）之间相

38、互作用的过程。闪络的可能性随泄漏电流的增大而增加，而泄漏电流大小主要取决与绝缘子表面污层的电阻。因此可以断定，在A类污秽模式下，绝缘子表面污层电阻是决定是否发生闪络的本质因数。污秽闪络在非常干燥地区（如沙漠）是一个问题，一般解释是由于在日出时绝缘子表面的温度与周围环境温度迅速上升之间的热惯性，其温差仅需几摄氏度即可发生凝露，甚至在相当低的相对湿度下。绝缘材料的热容量和热导率控制其表面温升率。污秽闪络过程和模型详细资料可参见CIGRE 158。A.2 B类污秽闪络机理A.2.1 导电雾B类“即时污秽”指极快沉积在绝缘子表面的高导电污染物，该类污秽在较短时间（小于1h）内，使绝缘子从容许的清洁、低

39、导电率状态变为闪络状态，其后又恢复为低导电率状态。即时污秽的闪络有与A.1所述的同样过程，但即时污秽一般具有较高的电导率的液体电解层，如盐水喷溅、盐雾或工业酸雾等，因此其过程从上述的阶段3开始并迅速发展到阶段6。实际上各个阶段分的不是很明显，但却为其组合，仅与表面亲水性有关。最危险区域是在化工厂周围，或具有温度逆变历史的沿海附近。A.2.2 鸟排泄物B类污秽的一种特例是鸟排泄物，鸟排泄时形成连续的，较高导电率（2040k/m）的流体，其长度足以减小空气间隙而引起闪络。在这种情况下，绝缘子的几何特性的作用很小或全无。最好的解决办法是安装驱鸟装置或预置栖息处。A.3 憎水性表面的污秽闪络机理由于憎

40、水性表面的动态特性和污秽具有导电和非导电复杂的相互作用，目前还没有一般的憎水性表面污秽闪络的合适模型。但有一种污秽闪络的定性描述，如，盐分迁移进水滴中，水滴的不稳定性，表面液体丝状的形成，当电场足够高时，放电在液体丝状和水滴之间发展。然而，在运行中，憎水性材料具有积污、受潮、局部放电或高场强的动态过程，其联合作用使绝缘子的部分或整个表面出现临时的更加亲水的特性。因而在局部或有限期间内，亲水性表面的污秽闪络过程也适用于名义上的“憎水性”材料或表面。附录 B （规范性附录）ESDD和NSDD的测量 B.1 概述当进行绝缘子的防污设计时，必须确定污秽等级。污秽等级一般通过测量绝缘子（不是现有输电线路

41、上的或试验站的）上的等值盐密（ESDD）来确定，另外还应测量对应的非可溶性积沉物密度（NSDD），特别如沙漠或工业区，在绝缘子表面上沉积有很多灰尘或沙尘的情况。本附录介绍如何测量ESDD和NSDD，并介绍如何进行污秽的化学分析。现场污秽严重程度通过使用7片标准盘形悬式绝缘子串或至少7个伞裙的标准长棒形绝缘子进行标准化测量。将不带电的绝缘子放置在尽量靠近线路或母线的某一高度处，在规定的时间间隔内（如每月、每三月、每年、二年后等），监测绝缘子串的每个伞裙。盘形悬式绝缘子 长棒绝缘子图 B1 测ESDD的绝缘子串B.2 测量污秽等级的必要设备测量ESDD和NSDD的必要设备如下： 蒸馏水或纯净水 电

42、导率表 量筒 温度计 医用手套 滤纸 胶带 漏斗 带标签的容器 干燥器或烤箱 洗刷用碗 天平 脱脂棉、刷子、海棉B.3 测量ESDD和NSDD的污秽收集方法为避免失去污秽，应不接触绝缘子表面；带清洁的医用手套。测量之前，容器、量筒等应清洗干净，以保证无任何电解物。B.3.1 使用擦拭法的程序 将100300cm3(或更多，如必要)的蒸馏水倒入有标签的容器，并将吸水棉浸入水中（可以使用其它工具，如刷子或海棉），浸有棉花的水的电导率应小于0.001S/m； 分别从盘形悬式绝缘子上下表面用吸水棉擦洗污秽，长棒或支柱绝缘子通常从伞裙中的一部分收集污秽，如图B2所示； 带有污秽的棉花应放回容器，通过摇摆

43、和挤压使污秽溶于水中； 图 B2 在绝缘子表面污秽的擦拭 重复擦洗直到绝缘子表面无残留的污秽。在几次擦洗后如果还有污秽，应用刮具将其刮下并放入含有污秽的水中； 应注意不要损失水，即收集污秽前后水的重量不能有大的变化。B.3.2 使用清洗法的程序 用橡胶带分别覆盖绝缘子的钢脚和钢帽，不要覆盖绝缘子表面； 清洗的碗要保证伞盘能放入其中； 量出5001000cm3的蒸馏水（小于0.001S/m）倒入碗中； 将试验绝缘子的钢帽放入水中，用手慢慢清洗无棱的表面直到边缘； 从碗中取出绝缘子轻轻抖动，使绝缘子上带的水完全滴入碗中，将水倒入有标签的容器中，确保碗中无任何沉积物； 冲洗和清洗碗； 量出5001000cm3的蒸馏水（小于0.001S/m）倒入碗中； 将上述绝缘子的钢帽朝上放入碗中，用手慢慢清洗下表面的污秽； 将第二次的水再仔细倒入有标签的容器中，碗中不要留下沉淀物。B.4 ESDD和NSDD的确定B.4.1 ESDD