绝缘子污秽闪络的研究论文_邓光伟

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摘要：随着高压和超高压输电的日益推广以及线路电压等级的不断提高，绝缘子污秽闪络的危害也越来越大，国内外学者对此比较重视，尤其是对直接影响污闪的盐密(ESDD)和灰密(NSDD)，都做了大量的研究。本文以48串盘型绝缘子CA-596EZ为实验试品，在人工雾室下进行人工污秽实验，以此来分析绝缘子CA-596EZ在人工污秽下，盐密、灰密对闪络电压的影响，建立之间的函数关系式，并找出它们之间的联系。实验结果可知：在进行人工模拟污秽实验的绝缘子上，盐密(ESDD)和灰密（NSDD）对绝缘子闪络电压都有影响，而且影响都是一致的，而且它们两者都呈现出相同的幂指函数关系，并且盐密、灰密对闪络电压的影响是相互独立的。因此，在进行人工模拟污秽实验时，既要考虑ESDD，也要考虑NSDD。对于48串盘型绝缘子CA-596EZ，本次实验不仅给出了绝缘子的放电机理，论文也给出了盐密ESDD、灰密NSDD在人工污秽实验室下，绝缘子串的污闪电压表达式。

关键词：绝缘子；人工模拟污秽；污闪；闪络电压；最小二乘法

1 绝缘子污秽实验的相关关系式

1.1相关关系式

国内外大量研究表明，人工情况下的污秽绝缘子污闪电压Uf与等值盐密的关系式可以表示为：

式中：为闪络电压，；为与绝缘子形状和污秽程度有关的系数；为等值盐密，单位为；为表示对污闪电压影响的特征指数。

同时IEC507-1991与GB/T4585-2004所提到的固体污层法也对灰密对电压的影响有所交代，因此在出版的IEC60815中提到了污秽对灰密的影响，在许多研究中表明灰密对闪络电压得影响，提到了：随着的增加，逐渐下降，因此它们间的关系式为：

式中：为灰密，单位为；为与绝缘子形状和污秽度有关的系数；为表示绝缘子串随着的特征指数。

2 实验方法及数据

2.1试品

本次实验采取CA-596EZ普通型盘型绝缘子为试品，采用的绝缘子串为48片。

CA-596EZ绝缘子参数

2.2实验相关数据

实验数据

2.3校正公式

盐密校正公式：

常系数与污闪电压值呈线性关系，而与绝缘子所处的环境（温度、海拔高度、空气质量等）和绝缘子的形状（爬电距离、盘形半径等）有关。盐密特征指数同样与绝缘子所处的环境（温度、海拔高度、空气质量等）和绝缘子的形状（爬电距离、盘形半径等）有关。

灰密校正公式：

常系数与污闪电压值呈线性关系，而与绝缘子所处的环境（温度、海拔高度、空气质量等）和绝缘子的形状（爬电距离、盘形半径等）有关。灰密特征指数同样与绝缘子所处的环境（温度、海拔高度、空气质量等）和绝缘子的形状（爬电距离、盘形半径等）有关。

盐/灰密校正公式：

为盐/灰密校正公式的常系数，与所有外界的线性因素有关。a、b同为盐/灰密对污闪电压影响曲线的特征指数。

3 实验数据处理及分析

3.1盐密对染污绝缘子串交流闪络特性的影响

盐密对绝缘子闪络的影响

灰密对绝缘子闪络的影响

取灰密情况下，盐密对闪络电压的影响用最小二乘法拟合结果：

分析本次拟合结果，R12=0.9551 ,R22=0.9401,由拟合参数值得本次拟合结果无太大偏差，属于正常拟合。观察拟合图形，盐密对污闪电压的影响呈负次幂递减的趋势。在数学上，因变量U50随自变量单调递减，所以盐密对污闪电压是单独作用的。盐密对污闪电压的影响与其他影响因素无关。

3.2不溶污秽物对染污绝缘子串交流闪络特性的影响

取盐密情况下，灰密对闪络电压的影响用最小二乘法拟合结果：

分析本次拟合结果，R12=0.992 ,R22=0.9839,由拟合参数值得本次拟合结果无太大偏差，属于正常拟合。观察拟合图形，灰密对污闪电压的影响呈负次幂递减的趋势。在数学上，因变量U50随自变量单调递减，所以灰密对污闪电压是单独作用的。灰密对污闪电压的影响与其他影响因素无关。

小结：由盐密曲线分析可知，盐密的特征影响曲线指数d=0.1641,灰密的特征影响曲线指数c=0.1538，通过两个指数的比较，d＞c，说明盐密对污闪电压的影响更明显。这是因为盐导电的原理是由于电解质溶于水形成了电子的定向移动，而不溶物具有吸水性，使附着在绝缘子表面的水分增加，使更多的盐溶于水产生了一部分的电解质。所以盐密对污闪电压的作用是直接的，灰密对污闪电压的作用是间接的。

3.3最小二乘法拟合交流污秽闪络电压计算公式