污闪发生的放电原理

污秽闪络放电是一个错综复杂的变化过程.有关绝缘子污闪的放电机理目前还没有统一的看法,但普遍认为沿绝缘子湿润污秽表面的闪络并不是单纯的空气间隙击穿,而是一种涉及电、热和化学因素有关的污秽表面气体电离以及局部电弧发生、发展的热动力学平衡过程. 宏观上,可将污闪分为4个过程:

(1)绝缘表面的积污;

(2)在潮湿的环境条件下绝缘表面的润湿;

(3)在表面泄漏电流的热效应作用下出现干区,从而改变电压分布并引起局部放电;

(4)局部放电的发展并导致闪络[ 7 ] .输变电设备外绝缘子长期遭受工业污秽和自然污秽的污染,在干燥条件下,污秽尘埃的电阻很大,绝缘性能不会降低,但在雾、露、毛毛雨等空气湿度较大的情况下,绝缘表面的污物受潮湿润后,污物中的可溶物质会逐渐溶于水中,在绝缘表面形成一层导电膜,再加上绝缘表面的泄漏距离较小,湿污层的电阻较小,因而会出现较强烈的放电现象. 泄漏电流的焦耳热效应会使污秽层的水分蒸发,由于绝缘子各个部分污秽层分布的几何尺寸不一样,钢帽、钢脚附近或支持绝缘子的杆径处,几何尺寸较小,电流密度较大,焦耳热效应显著,首先形成相对其他部分的干燥区. 由于干燥区电位显著提高,而其他潮湿区的电位较低,当高电位场强达到临界时,该处就会对低电位放电,在这种条件下跨越干区的放电形式称为电弧放电,电弧呈黄红色并做频繁伸缩的树枝状,放电通道中的温度可增高至热游离的程度. 而对应的泄漏电流脉冲值则较大,可达数十或数百mA. 若此时污秽层再继续受潮,局部小电弧越强烈,相应的泄漏电流值越大,就会逐步向沿面发展,形成整个沿面放电,电弧由黄红色树枝状变为耀眼的青白色闪光,并伴有巨大的声响,导致污闪事故.