包正紅，王生杰，袁小清，胡海權(quán)，劉偉軍，馬永福，莫延順，王娟樂(lè)，陳 堯

(1.國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院，青海 西寧 810008；2.中國(guó)南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司，貴州 貴陽(yáng) 550001；3.國(guó)網(wǎng)青海省電力公司西寧供電公司，青海 西寧 810008；4.國(guó)網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司，青海 格爾木 816000；5.國(guó)網(wǎng)青海省電力公司檢修公司，青海 西寧 810001；6.國(guó)網(wǎng)青海省電力公司海南供電公司,青海 共和 813000)

1 涂層耐壓試驗(yàn)條件及方法

1.1 試驗(yàn)條件

為研究高海拔對(duì)涂層污耐壓的影響，采用XP—160絕緣子進(jìn)行污閃試驗(yàn)。懸式絕緣子在低氣壓條件下的交流污閃特性可在人工污穢低氣壓試驗(yàn)室內(nèi)獲得。

試驗(yàn)在直徑4 m、高7 m人工氣候室內(nèi)進(jìn)行，地點(diǎn)位于中國(guó)電力科學(xué)研究院特高壓直流基地。其氣壓條件可實(shí)現(xiàn)海拔0～6 000 m連續(xù)可調(diào)(北京海拔為45 m，近似作為0 m)，試驗(yàn)分別模擬0 m、2 000 m、4 000 m海拔高度等級(jí)。

1.2 試驗(yàn)方法

采用固體層法，用氯化鈉和硅藻土分別模擬污穢中可溶成分和不溶成分。鹽密分別取0.1 mg/cm2和0.25 mg/cm2，灰密取1 mg/cm2，分別模擬中污穢和重污穢兩種絕緣子污穢程度。試驗(yàn)中，采用人工噴濕法，將絕緣子表面涂污后，待遷移8 d后，涂覆RTV涂層絕緣子污層表面獲得較好的憎水性，采用噴壺噴出水霧，使其均勻沉積附著在污層表面，待水分飽和即將有水珠滾落時(shí)，立即抽空氣直至達(dá)到所需氣壓。

2 涂層耐壓試驗(yàn)

2.1 絕緣子耐壓試驗(yàn)過(guò)程

未涂覆RTV涂層X(jué)P—160絕緣子污閃過(guò)程如圖1所示，圖1(a)為初始加壓時(shí)，絕緣子未見(jiàn)放電現(xiàn)象；隨電壓上升，在絕緣子鋼帽處發(fā)生局部放電如圖1(b)所示；電壓繼續(xù)上升，局部放電更加嚴(yán)重如圖1(c)所示；當(dāng)所加電壓達(dá)到閃絡(luò)電壓時(shí)，絕緣子發(fā)生閃絡(luò)如圖1(d)所示。

圖1 未涂覆RTV絕緣子典型污閃放電過(guò)程

涂覆RTV涂層X(jué)P—160絕緣子，由于絕緣子表面水分呈分離水珠狀態(tài)，初始加壓階段與未涂覆RTV涂層時(shí)無(wú)明顯區(qū)別，無(wú)放電現(xiàn)象如圖2(a)所示；當(dāng)所加電壓上升時(shí)，與未涂覆RTV涂層絕緣子放電過(guò)程不同，涂覆RTV涂層絕緣子會(huì)在分離水珠間發(fā)生局部放電如圖2(b)所示；電壓繼續(xù)上升，水珠間局部放電更加嚴(yán)重如圖2(c)所示；電壓上升到一定程度時(shí)，絕緣子發(fā)生閃絡(luò)如圖2(d)所示。

圖2 涂覆RTV絕緣子典型污閃放電過(guò)程

2.2 RTV涂層閃絡(luò)情況

人工污閃試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)涂覆RTV涂層絕緣子鋼帽附近以及鋼腳、傘棱處有嚴(yán)重?zé)g痕跡。當(dāng)手輕拭掉表面燒蝕痕跡時(shí)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部RTV涂層完好如圖3所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)重慶大學(xué)對(duì)玻璃和陶瓷絕緣子以及硅橡膠絕緣子污閃電壓的研究，污閃電壓隨氣壓變化呈線性關(guān)系，隨氣壓降低，污閃電壓將會(huì)線性降低。試驗(yàn)中在獲取原始污閃數(shù)據(jù)后，進(jìn)行線性擬合如圖4所示，并將海拔0 m、1 000 m、2 000 m、3 000 m和4 000 m對(duì)應(yīng)擬合污閃電壓以及電壓提升倍數(shù)見(jiàn)表1、表2。

表1 模擬不同海拔高度污閃電壓

表2 模擬不同海拔高度污閃電壓提高倍數(shù)

在鹽密∶灰密為0.1 mg/cm2∶1 mg/cm2，海拔為0 m時(shí)，涂覆RTV時(shí)閃絡(luò)電壓為未涂覆時(shí)的1.583倍;隨海拔升高，每升高1 000 m，涂覆RTV絕緣子閃絡(luò)電壓下降約1.44 kV，而未涂覆RTV絕緣子閃絡(luò)電壓下降約0.91 kV如圖4(a)所示；當(dāng)海拔升高4 000 m時(shí)，RTV涂層電壓與未涂覆RTV相比，提高倍數(shù)為1.581倍。可以看出，在鹽密:灰密為0.1mg/cm2∶1 mg/cm2時(shí)，隨海拔升高，RTV涂層污閃電壓倍數(shù)變化不大。

在鹽密∶灰密為0.25mg/cm2∶1 mg/cm2，海拔為0 m時(shí)，涂覆RTV時(shí)閃絡(luò)電壓為未涂覆時(shí)的1.575倍;隨海拔升高，每升高1 000 m，涂覆RTV絕緣子閃絡(luò)電壓下降約1.43 kV，而未涂覆RTV絕緣子閃絡(luò)電壓下降約0.71 kV，如圖4(b)所示；當(dāng)海拔升高4 000 m時(shí)，RTV涂層電壓與未涂覆RTV相比，提高倍數(shù)為1.483倍。

圖4 模擬不同海拔高度的污閃電壓

4 結(jié)論

從以上兩種不同污穢狀況下的污閃電壓數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)中度污穢情況時(shí)，隨著海拔的升高，RTV涂層對(duì)于絕緣子污閃電壓提高倍數(shù)變化不大；然而，當(dāng)重度污穢時(shí)，隨著海拔的升高，污閃電壓倍數(shù)有所降低。故在重度污染地區(qū)，需要重點(diǎn)考慮海拔高度升高所帶來(lái)的電壓提高倍數(shù)降低問(wèn)題，加強(qiáng)外絕緣配置。

5 建議

1)對(duì)高海拔重污穢地區(qū)的輸變電設(shè)備，涂覆防污閃涂料時(shí)，建議采用工廠化浸涂或噴涂方式，確保涂層施工工藝滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求;

2)對(duì)地處水泥廠、化工廠等重污穢區(qū)已涂覆RTV涂料的運(yùn)行設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)巡視或縮短正常巡視周期;

3)高海拔重污穢地區(qū)的輸變電設(shè)備在加強(qiáng)外絕緣配置的同時(shí)配合使用RTV防涂料，可有效提升輸變電設(shè)備防污閃能力。