冀北電力有限公司張家口供電公司下花園區(qū)供電中心 王東利

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所謂爬電現(xiàn)象，即電氣設備外的絕緣材料因受溫度、濕度、灰塵等因素影響，在帶電金屬部位和絕緣部分之間形成水紋狀電弧，這些電弧順著絕緣外皮爬，由此導致絕緣外皮帶電的現(xiàn)象。處于電極之間的絕緣材料表面產(chǎn)生微電流，致使絕緣體表面出現(xiàn)不同形狀的放電痕跡如樹葉及樹枝形狀等。通常此放電痕跡與兩極間并不連通，放電過程是斷斷續(xù)續(xù)的，僅在特定條件下出現(xiàn)，這種現(xiàn)象持續(xù)時間久了就會損壞絕緣材料。結合爬電的成因來看，其主要原因在于爬電絕緣部分表面存在大量的灰塵，導致絕緣部分的絕緣性能降低，如果此處的空氣潮濕就會形成爬電。

如果爬電現(xiàn)象遲遲得不到控制，就會導致絕緣部分的絕緣性能下降，嚴重時就會出現(xiàn)絕緣擊穿現(xiàn)象，進而引發(fā)安全事故。因而在對爬電問題進行檢查期間，應認真觀察供電電纜是否存在爬電現(xiàn)象，若已發(fā)生就要在第一時間進行處理。

1 影響戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的因素

1.1 原因分析

濕度較大。一方面濕度過高使空氣的絕緣性能降低，開關設備中很多地方是靠空氣間隙絕緣；另一方面空氣中的水分會附著在絕緣材料表面使電氣設備的絕緣電阻降低，特別是使用年限較長的設備，絕緣性能受到的影響更大[1]；溫度。溫度較高時絕緣材料內部的分子運行加劇，其絕緣電阻將隨之降低，絕緣的老化加劇、壽命縮短，因此斷路器在溫度較高的地方運行時其絕緣性能可能較低，溫度較低時又面臨著凝露的風險，因此春秋兩季大霧天氣后極易出現(xiàn)放電異常聲響；灰塵。帶電體特別容易吸引灰塵，在高壓電的影響下空氣中的帶電粒子會不斷積聚在設備上，絕緣介質長期附著灰塵會導致溫度過高，逐漸降低絕緣性，高壓部分更是容易發(fā)生相間放電，引發(fā)爆炸等。

1.2 影響因素分析[2]

1.2.1 濕度對開關柜斷路器外絕緣爬電的影響

對于開關柜斷路器而言，濕度增加后其絕緣部分的絕緣性能會降低。在開關柜斷路器中，大部分設備的絕緣都要借助空氣間隙，一旦空氣濕度過高空氣間隙的導電性就會增加，進而對絕緣材料的性能產(chǎn)生影響，即斷路器絕緣材料表面存在一定的水分會導致自身絕緣阻值減少。如，某些開關柜斷路器使用時間較久，在其內部積累了大量的水分、空氣濕度增加，導致其絕緣阻值降低。此時斷路器絕緣部分就會有出現(xiàn)爬電，產(chǎn)生輕微放電。這種放電現(xiàn)象不能得到有效控制其絕緣擊穿的風險就會增加，由此引發(fā)安全事故。

戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的產(chǎn)生與空氣濕度有著密不可分的關系。如空氣濕度超過戶內開關柜斷路器的工作濕度標準，極易導致斷路器外絕緣材料工作狀態(tài)發(fā)生變化。如，某些戶內供電開關柜外絕緣材料處于濕度相對大的環(huán)境中時，其絕緣材料周圍的空氣濕度也會增大。不少水分聚集在絕緣材料的表面，很容易在電極的作用下形成爬電現(xiàn)象，增加絕緣材料被擊穿的風險，甚至引發(fā)供電事故，造成戶內開關柜斷路器的損壞。

空氣濕度增加后霉菌的生長速度也會增加。從實踐情況來看，空氣濕度在75～95%時霉菌的生長效率最高，如果戶內開關柜斷路器周圍的空氣的通風條件差霉菌就會大量滋生，對斷路器外絕緣性能產(chǎn)生一定的影響。假如絕緣材料內部含有一定數(shù)量的細孔，那么這些霉菌就極易滲透到絕緣材料內部，由此增加絕緣擊穿的風險。同時霉菌的代謝產(chǎn)物呈現(xiàn)出一定的酸性，容易對絕緣材料產(chǎn)生腐蝕。并且空氣濕度增大后，與絕緣部分接觸的金屬也會出現(xiàn)不同程度的銹蝕，導致其導電性能下降，縮短了其使用年限，由此導致戶內開關柜外絕緣爬電現(xiàn)象的出現(xiàn)。

此外，很多開關柜斷路器絕緣爬電現(xiàn)象容易發(fā)生在夜間，其原因與夜間空氣濕度大有直接關系。不少人給出的觀點是，在夜間開關柜斷路器負載小、電壓增大，導致爬電現(xiàn)象的出現(xiàn)。然而從戶內開關柜斷路器外爬電現(xiàn)象產(chǎn)生的情況看，此種觀點并不科學。總的來講，現(xiàn)有的電力設備質量已有較大程度提升，工作電壓基本處于恒定狀態(tài)。為此，空氣濕度大是導致戶內開關柜斷路器外絕緣爬電現(xiàn)象產(chǎn)生的主要因素之一。

1.2.2 溫度對開關柜斷路器外絕緣爬電的影響

從溫度層面上看，若戶內開關柜斷路器周圍的工作環(huán)境溫度持續(xù)上升、同時空氣流動性欠佳，就會導致斷路器內部的溫度持續(xù)升高，斷路器損壞的幾率就會增加。同時，斷路器外的絕緣材料因受熱的原因內部分子活動也會變得異?；钴S，絕緣材料就會出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，其絕緣性能將大打折扣，無法起到應有的絕緣效果。根據(jù)相關的戶內開關柜斷路器外絕緣材料的工作標準可知，絕緣材料在工作時應在一定的溫度范圍內，其周圍溫度應保持在合理區(qū)間。

依據(jù)公式A=Ctexp（K-θ）（A代表絕緣材料損耗，θ表示某種溫度，C、K代表常數(shù)，t表示在θ溫度下的絕緣損耗時間）可看出，如溫度升高到某種數(shù)值后，絕緣材料的損耗增加、老化速度加快。具體來講，如溫度持續(xù)上升、有機絕緣材料極易發(fā)生老化現(xiàn)象，由此變脆、絕緣能力下滑，嚴重時就容易導致絕緣材料被擊穿。從電接觸角度看，不少絕緣材料的性能降低與電接觸不良有關。因電接觸不良極易導致絕緣材料局部溫度過高，加速電接觸導體面與絕緣面的老化，這也是兩者間接觸電阻增加的主要原因。

1.2.3 灰塵對開關柜斷路器外絕緣爬電的影響

在戶內開關柜斷路器工作期間，其外部的絕緣材料在絕緣性能方面還與灰塵有關。戶內開關柜內部的斷路器的工作環(huán)境在室內，與裸露在外部電線識別不同。相比之下這些灰塵不易被沖刷掉。然而灰塵的成分相對復雜，可在斷路器外絕緣材料表面形成一層薄膜，清理起來難度非常大。

電氣設備在工作過程中，其與絕緣材料接觸的金屬導體在通電期間會產(chǎn)生一定的熱量，會沿著絕緣材料向外傳遞，在傳遞的過程中會與空氣中的水分、灰塵相遇，由此在絕緣材料表面形成一種污垢。這些污垢在受熱狀態(tài)下極易與空氣中的其他氣體發(fā)生化學反應，對絕緣材料產(chǎn)生一定的腐蝕，由此導致絕緣材料的絕緣性能降低，增加絕緣爬電風險，存在極大的安全隱患。如果這些灰塵長期存在，絕緣材料表面的干燥程度將很難保證，極易吸收空氣中的水分形成潮濕環(huán)境，這也為爬電現(xiàn)象的產(chǎn)生提供了條件。另外，在絕緣材料表面長期積聚大量灰塵，在空氣濕度相對較高的情況下就極易出現(xiàn)絕緣材料爬電現(xiàn)象，嚴重時就會發(fā)生短路引起火災，導致重大的安全事故。

2 應對戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的策略

2.1 應對濕度影響戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的策略

戶內開關柜斷路器的使用應采取合理對策，保持室內濕度在一定范圍內，同時符合斷路器外絕緣材料的工作要求。為防止斷路器外絕緣材料的性能受到影響，要保持好戶內開關柜內的通風。如室內有空調，可借助空調改善斷路器外絕緣材料的空氣濕度。若室內缺少空調裝置就要合理開窗，加快室內空氣流通，保持開關柜內的通風狀況良好，不至于其內部濕度過大。尤其在夏季時室內濕度一般較大，此季節(jié)就要借助空調機進行降溫抽濕處理，以保持室內空氣干燥、通風良好。

在戶內開關柜斷路器工作過程中，要定期檢測斷路器外絕緣材料周圍的空氣濕度，如空氣濕度超過工作環(huán)境標準，就會加重斷路器外絕緣爬電產(chǎn)生的風險。集中在絕緣材料外部的水分極易在電弧的作用下與空氣中的硫化物或氮化物發(fā)生反應，對絕緣材料產(chǎn)生一定腐蝕。

對于戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的控制而言，如果對空氣濕度控制不力就會縮短斷路器的使用壽命，甚至引發(fā)重大安全事故。為此，在戶內開關柜斷路器正常工作期間，一定要保持斷路器外絕緣材料周圍的空氣通風良好，且保持干燥、杜絕水汽滲入，防止因滲水發(fā)生設備短路，造成設備損壞。尤其是在一些絕緣材料的加工過程期間，水分會對絕緣材料的絕緣性能產(chǎn)生影響，為此空氣濕度的控制問題不容忽視。

然而，在空氣濕度控制方面并非絕對意義的空氣干燥。如果空氣過于干燥，那么斷路器外絕緣材料的性能也會產(chǎn)生一定的影響，主要體現(xiàn)在靜電方面。如住戶不稍加關注，人體攜帶的靜電極易導致絕緣材料帶電，很容易導致絕緣材料被擊穿、由此引發(fā)重大安全事故。為此，相對于空氣濕度的控制而言，如果控制力度過大，就無法取得良好的控制效果。

2.2 應對溫度影響戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的策略

每種絕緣材料都有自身不同的耐熱溫度，一旦工作溫度超過其耐受溫度，絕緣材料的結構就會發(fā)生變化，失去絕緣性能，增加爬電風險，極易引發(fā)安全事故。而在電氣設備中絕緣材料屬于最薄弱環(huán)節(jié)之一，它對工作溫度的要求有著明確的限制。如果絕緣材料周圍的溫度過高，不僅其電阻率發(fā)生變化，還有可能影響到自身的絕緣性能、處于帶電工作狀態(tài)，由此產(chǎn)生爬電，有被擊穿的風險，存在極大的安全隱患。

通常情況下，戶內開關柜斷路器外絕緣材料是與金屬導體直接接觸的，而金屬導體在工作的過程中會散發(fā)出一定的熱量，同時向絕緣材料傳遞熱量，這就導致絕緣材料內部積聚著一些熱能，導致其內部溫度升高。如果此時的溫度超過了絕緣材料的耐受溫度，那么就會對其絕緣性能產(chǎn)生影響。為此，在戶內開關柜斷路器工作期間，應關注斷路器外絕緣材料的溫度變化，做好斷路器周圍的通風與降溫，以保證開關柜斷路器處于正常運行狀態(tài)。

在降低溫度對戶內開關柜斷路器外絕緣材料的影響方面，就要對絕緣材料的工作環(huán)境表示高度關注。眾所周知，很多絕緣材料的絕緣性能與溫度有關，為延長斷路器外的絕緣材料的使用壽命，就要將斷路器外絕緣材料周圍的溫度控制在一定水平。如，有些絕緣材料在溫度低時絕緣性能更佳，而有一些絕緣材料在溫度高的時候絕緣性能才更具優(yōu)勢。為此，絕緣材料的工作狀態(tài)對有效預防爬電現(xiàn)象具有重要意義。

2.3 應對灰塵影響戶內開關柜斷路器外絕緣爬電的策略

為有效預防灰塵對戶內開關柜斷路器外絕緣材料產(chǎn)生的影響，就要結合絕緣材料外表面有無爬電現(xiàn)象產(chǎn)生，時刻關注絕緣材料的表面灰塵情況。在斷路器工作狀態(tài)檢驗的過程中，應對絕緣材料質量做好相應的檢測，關注其運行狀態(tài)，對老化的絕緣材料要第一時間處理。如果在斷路器外絕緣材料表面存有大量灰塵，就存在絕緣材料被擊穿的風險，極易引發(fā)爬電現(xiàn)象的出現(xiàn)?？傊?，為降低斷路器安全事故的發(fā)生率，做好斷路器外絕緣材料的安全檢測十分必要。對于存在安全隱患的絕緣材料應及時處理，以確保斷路器的正常運行。

此外，為提高斷路器外絕緣材料的絕緣性能，就要對其表面的灰塵做好定期清理，認真檢查絕緣材料有無損壞情況。在清理過程中應做好定期檢查與清理，每個月份不得低于兩次。同時還要注意清理灰塵期間的安全工作，做好斷電處理，防止觸電事故的發(fā)生。在灰塵清理期間，應仔細檢查斷路器外絕緣材料是否良好，有無損壞、腐蝕等情況出現(xiàn)。如果絕緣材料存在問題，就要做好絕緣材料的調換工作。

在應對戶內斷路器外絕緣材料爬電問題時，防塵絕緣材料的應用是最有效的手段之一。對于防塵絕緣材料而言，其優(yōu)點主要有兩個：首先是加大爬坡比，以符合防塵區(qū)爬電比矩標準；其次是內裙邊做成斜面結構，不易沾染灰塵。對于合成硅橡膠絕緣材料而言，其防塵性能優(yōu)越、不易老化，具有很好的防水性能，可有效減少灰塵在絕緣材料表面的沉積，通過這些舉措降低灰塵對戶內開關柜斷路器外絕緣材料的影響。