絕緣子的污閃與防治

絕緣子的污閃與防治絕緣子的污閃與防治絕緣子污閃是導(dǎo)致電氣化鐵道供電發(fā)生跳閘故障的主要因素，多發(fā)生在冬末春初和秋末冬初。頻繁的污閃跳閘給正常的供電帶來不良影響，嚴(yán)重時(shí)還能引起斷線事故的發(fā)生，給安全供電帶來極大的隱患。比如今年元月份京廣線因大霧造成的大面積污閃跳閘故障，長時(shí)間停電，旅客列車長時(shí)間滯留于區(qū)間，給鐵路的形象造成不良的影響。隨著我國電氣化鐵路里程的增多，牽引供電部門的責(zé)任也越來越大，防治絕緣子污閃跳閘已是不間斷供電，鐵路正常運(yùn)輸?shù)闹匾ＷC。1絕緣子污閃的成因(1)受周圍環(huán)境影響。鐵路沿線建造的燃煤發(fā)電廠、水泥廠、化工廠、冶金廠等工礦企業(yè)排出的煤塵、粉塵和廢氣的主要成分含氧化硅、氧化硫、氧化鋁和氧化鈣，沿海地區(qū)及鹽場附近的鹽霧含氧化鈉，這些含導(dǎo)電性顆粒的煙塵和化學(xué)性污穢源大多是酸、堿、鹽性物質(zhì)，一旦受潮，導(dǎo)電將顯著提高，易造成閃絡(luò)故障，使設(shè)備絕緣水平降低。(2)與氣候條件有關(guān)。干燥天氣，污垢表面電阻較大不易形成閃絡(luò)。大雨天氣，污垢被雨水沖掉，閃絡(luò)幾率也小。而大霧、細(xì)雨和溶雪天氣，空氣濕度大，絕緣表面污垢吸潮，這些污穢物質(zhì)溶解在水分中，形成電解質(zhì)的覆蓋膜，使瓷件和絕緣子的絕緣性能大大降低，致使表面泄漏電流增加，當(dāng)泄漏電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，導(dǎo)致閃絡(luò)事故發(fā)生。2絕緣子污閃的防治為了防止絕緣子污閃造成停電、斷線事故的發(fā)生，必須加強(qiáng)絕緣子的防污閃工作。首先要正確了解線路通過地區(qū)的大氣污穢程度和污穢性質(zhì)，確定線路的污穢期和污穢等級，正確劃分出污穢區(qū)，以便為防污閃工作提供可靠依據(jù)。其次，根據(jù)實(shí)際情況選擇適合本地區(qū)的防污閃方法。目前，在供電運(yùn)營中防治污閃的方法很多，經(jīng)歸納主要以下有五種。(1)定期清掃絕緣子。在污穢季節(jié)到來之前，逐桿清掃絕緣子，除去絕緣表面的污穢物。一般每年在雨季前清掃一次，可用干布或蘸去污粉的濕布擦干凈，也可帶電水沖洗。對污穢嚴(yán)重，不易在現(xiàn)場清掃的絕緣子，更換新的絕緣子，將舊絕緣子帶回工廠進(jìn)行清掃。(2)更換不良和零值絕緣子。定期對絕緣子串進(jìn)行絕緣檢測，發(fā)現(xiàn)不良絕緣子和零值絕緣子，及時(shí)更換。(3)增加絕緣子串的單位泄漏比距。絕緣子表面泄漏電流越大，污閃越嚴(yán)重，而泄漏電流的大小與絕緣子串的單位泄漏比距成反比。因此，可以增加絕緣子片數(shù)或改為耐污型絕緣子來增加絕緣子串的單位泄漏比距。(4)采用防污涂料。對污穢嚴(yán)重地區(qū)的絕緣子，可采取定期在表面涂憎水性防污涂料的方法，增強(qiáng)其抗污能力。(5)采用合成絕緣子(又稱硅橡膠絕緣子)。合成絕緣子由環(huán)氧玻璃纖維棒制成芯棒，以硅橡膠為基本絕緣體構(gòu)成。環(huán)氧玻璃纖維棒抗張強(qiáng)度相當(dāng)高，硅橡膠絕緣傘具有良好的耐污閃性能，所以采用合成絕緣子是最近幾年在新建線路上應(yīng)用較廣，是防污閃的有效措施。3各種、防污閃方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較(1)定期清掃。這種方法是應(yīng)用最為廣泛，也是最簡單的防污閃方法，一直被各供電部門所延用。缺點(diǎn)是按周期進(jìn)行清掃，每年要專門計(jì)劃出一兩個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行成批絕緣子清掃工作。在一些重污區(qū)，幾乎是每季都要清掃一次或是每月清掃一次，職工勞動強(qiáng)度大，而且在天窗點(diǎn)壓縮的客觀情況下，浪費(fèi)了許多絕緣子的污閃與防治寶貴的停電時(shí)間，造成全年平推檢修任務(wù)十分緊張。使用水沖洗車進(jìn)行帶電沖洗，越來越得到供電段的重視，它是用高電阻率的壓力水柱清洗絕緣子的一種帶電作業(yè)方式。只需利用區(qū)間無列車時(shí)的空閑時(shí)間，不停電就能對接觸網(wǎng)絕緣子進(jìn)行沖洗，職工勞動強(qiáng)度小，工作進(jìn)度快，對于一些停電困難的區(qū)段比較適合。但在沖洗前要先對所用水源進(jìn)行嚴(yán)格的檢測化驗(yàn)，水的電阻率要求一般不低于1500歐姆厘米，對于水質(zhì)含鹽量超標(biāo)的地區(qū)不適合使用此方法。目前，也有利用化學(xué)清洗劑代替水沖洗的，效果比水要好，只是成本高一些。(2)在線監(jiān)測和更換零值絕緣子。使用此種方法的前提條件是需要有相應(yīng)的儀器才能進(jìn)行。在絕緣子數(shù)量大的情況下，勞動量也很大。并且目前開發(fā)出的一些在線監(jiān)測儀器，在使用中受溫度、濕度、風(fēng)速等氣候條件影響較大，準(zhǔn)確率起伏很大。市場新開發(fā)的玻璃絕緣子雖然具有零值自爆特點(diǎn)，為絕緣子的絕緣檢測提供了一條新的途徑．但由于其自潔能力差，積污重，很不適應(yīng)中及重污區(qū)使用，且造價(jià)高，應(yīng)用也不廣泛。(3)增加絕緣子片數(shù)以提高泄露的方法在現(xiàn)場應(yīng)用較多，通常的做法是在饋線、拉桿處多加一片懸式絕緣子以提高絕緣性能，但受強(qiáng)度影響，絕緣子片的數(shù)量不能一味的增加，新增加的絕緣子被污染后，在一些重污區(qū)還是會經(jīng)常出現(xiàn)污閃故障。絕緣子的生產(chǎn)廠家實(shí)踐中也在不斷摸索，研制新型絕緣子，通過改進(jìn)絕緣子技術(shù)水平以提高抗污閃的能力。將耐污型絕緣子設(shè)計(jì)成大小個(gè)相間或傘下帶棱的傘形。由于小傘處于大傘的保護(hù)下不易受污染，且大傘間距較大、改善了傘間放電特性，因而提高了絕緣子的耐污性能，并有利于帶電水沖洗。(4)采用憎水性涂料是一種比較先進(jìn)且成本較低的方法，優(yōu)越性也比較明顯。我國從六七十年代就開始使用耐污涂料，最初使用硅油、硅脂、地蠟。80年代以來，又開發(fā)出室溫硫化硅橡膠(RTV)涂料應(yīng)用于現(xiàn)場，由于其具有憎水性和包容污穢物的特點(diǎn)，當(dāng)污穢物落上后，被防污涂料包圍成一個(gè)個(gè)孤立的細(xì)小微粒，使其不被雨水或潮霧中的水分所潤濕，因此，該污穢物質(zhì)不被離子化，從而能有效地扼制泄漏電流，極大地提高絕緣子的防污閃能力。在實(shí)際應(yīng)用中，使用RTV涂料，要嚴(yán)格按使用說明書操作。施工工藝要求較高，太薄或龜裂、脫皮都會失去應(yīng)有作用，造成閃絡(luò)事故。在保證噴涂質(zhì)量的條件下，一次使用可保持絕緣子五年內(nèi)不用清掃。(5)合成絕緣子是近幾年開始應(yīng)用的新型絕緣子，它重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高，軸向拉力特別強(qiáng)，為普通鋼鐵的1.5倍，是高強(qiáng)瓷的3―4倍；抗污閃性能好，具有憎水性，下雨時(shí)在合成絕緣子的傘形波紋表面不會沾濕形成水膜，而是呈水珠狀滴落，不易構(gòu)成導(dǎo)電通道，其污閃電壓較高，為同電壓等級瓷絕緣子的3倍；清掃周期長，具有自潔性，可4―5年清掃一次。缺點(diǎn)是合成絕緣子價(jià)格高，承受的徑向(垂直于中心線)應(yīng)力小，傘部為硅橡膠，質(zhì)地比較軟，極易損傷而破壞密封性，導(dǎo)致絕緣性能下降。4防治污閃工作應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題(1)以周期清掃為主，綜合采用多種防污措施。如在一些重污區(qū)逐步推廣使用合成絕緣子，對暫不能更換的區(qū)段可以采取在瓷質(zhì)絕緣子表面噴涂防污涂料的方法，以延長清掃周期。在人工清掃的基礎(chǔ)上增加作業(yè)車帶電水沖洗的次數(shù)，提高絕緣子的防污閃能力。(2)以點(diǎn)帶面，逐步推廣。由于現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)防污閃涂料的廠家較多，質(zhì)量參差不齊，選擇前首先要把好質(zhì)量關(guān)，參照《電力系統(tǒng)用常溫固化硅橡膠防污閃涂料技術(shù)條件》進(jìn)行檢驗(yàn)，對于使用的防污閃涂料能否適應(yīng)本地區(qū)的環(huán)境特征，絕緣子的污閃與防治可先選擇一些不同類型的重污區(qū)段進(jìn)行試驗(yàn)，如粉塵型污染區(qū)、酸性空氣污染區(qū)、沿海鹽性污染區(qū)等。再從不同重污染區(qū)中選擇一些桿或幾組軟橫跨，在絕緣子表面噴涂防污涂料，分別進(jìn)行試驗(yàn)，依試驗(yàn)效果進(jìn)行推廣。同時(shí)，在使用防污染涂料時(shí)要特別注意涂敷工藝，涂抹前絕緣子要先擦干凈，清除表面油污，涂層厚度要均勻，不漏涂、不滴流、不拉絲。因?yàn)橥糠竽井?dāng)造成漏涂、涂層中摻入導(dǎo)電雜質(zhì)、涂層起皮，不僅不能提高設(shè)備外絕緣水平。還會形成設(shè)備安全隱患。(3)以準(zhǔn)確的技術(shù)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，以科學(xué)的檢測為依據(jù)，對于試驗(yàn)絕緣子，要進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測和跟蹤，其中重點(diǎn)要注意兩個(gè)數(shù)據(jù)：一是對其附鹽密度的檢測。從初始狀態(tài)到下一個(gè)清掃周期，絕緣子表面附鹽密度的含量數(shù)據(jù)，必須要有詳細(xì)的記錄，通過對不同時(shí)期的附鹽密度的檢測比較，確定絕緣子需要清掃的附鹽密度的臨界值，檢驗(yàn)防污涂料的效果；二是絕緣子擊穿電壓的試驗(yàn)記錄，每到一個(gè)檢修周期，都要對試驗(yàn)絕緣子進(jìn)行擊穿試驗(yàn)，