电力系统防污闪发明成果展示

电力系统防污闪 发明成果展示山西运城银海电器研究所

污闪 • 污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场作用下出现的强烈放电现象。 • 防污闪的措施有很多，传统的方法是春秋两季的停电清扫，还有使用硅油、硅脂等涂料，带电水冲洗，机械清扫，加大外绝缘的爬电比距，使用防闪增爬裙，使用RTV防污闪涂料、硅橡胶产品等。 • 然而种种防污闪措施都有缺陷，污闪事故不能杜绝。庆幸的是山西运城赵树海先生发明了“绝缘子风力清扫环”，弥补了防污闪措施的缺陷。

1、绝缘子风力清扫环原理及特性 赵树海先生发明的“绝缘子风力清扫环”由一个绝缘环穿有多个、按一个方向排列的风力推动碗组成。当有风吹动时，清扫环在绝缘子上旋转，刮去和扫除绝缘子表面上的污垢，从而保持了绝缘子的清洁，可大大减少污闪事故发生。

QSH-25/60型绝缘子风力清扫环，经实际挂网六个月后对比观察，发现套清扫环的绝缘子表面都很干净。而未套清扫环的绝缘子，表面污秽比较严重。

经国家绝缘子避雷器质量监督检验中心依照国家标准GB/T4585.2-1991《交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法》进行四级污秽度对比试验。不套清扫环的绝缘子污闪电压7.8kV，套上环清扫干净以后污压为11.8kV，提高4kV。经国家绝缘子避雷器质量监督检验中心依照国家标准GB/T4585.2-1991《交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法》进行四级污秽度对比试验。不套清扫环的绝缘子污闪电压7.8kV，套上环清扫干净以后污压为11.8kV，提高4kV。

以110kV输电线路每串7片绝缘子为例,平均每片承受工频电压约9 kV。 • 未套环绝缘子，四级污闪电压是7.8 kV。 • 套有清扫环，上表面被清扫干净，污闪电压是11.8 kV，大于9 kV，这时如果空气湿度达到100%也不会闪络。 • 相当于加3.5片绝缘子。

“清扫环”本身进行人工污秽闪络电压试验，结果污闪电压为40.9kV，而清扫环在绝缘子上表面承受的电压仅3kV左右，因此，清扫环本身不会闪络，对绝缘子没有影响。

“绝缘子风力清扫环”在取得试验成功的基础上，山西省运城供电分公司从2003年3月春检开始，在所有盘形悬式绝缘子的线路上投入使用。

2、绝缘子风力清扫环的运行情况 2003年至今，清扫环在输电线路上运行情况良好，我们对山西平陆供电支公司曹川35kV线路使用清扫环情况进行了调研。

平陆至曹川的35kV输电线路，位于中条山上“平陆不平沟三千”的黄土高原丘陵地带。海拔213米至 305 米。一年四季多风，尤其在春冬两季最为严重，常是风沙弥漫、灰尘飞扬。线路还经过1个炼铁厂、1个化肥厂、2个刚玉厂，共 4个污染段，是平陆供电支公司的一条污闪事故多发线路。

套环之前过线杆损坏绝缘子 套环之后过线杆损坏绝缘子套环后没有发生过污闪，防闪率达到了100%。使过线杆上绝缘子损坏数由77只降至0只，雷击损坏绝缘子由17只降至7只，降低了58.8%。至今清扫环和套环的绝缘子表面完好无损。

3、经济效益和社会效益 以这条线路为例，三年少更换绝缘子87只，费用减少4350元（按50元/只×87只=4350元）。检查、更换污闪、雷击绝缘子时，人力、车辆费用投入减少9315元。由于事故停电及清扫抢修时间的减少，多供电量42.12万kWh，创企业经济效益约13.4万元。多供电量，创社会经济效益上百万元。风力清扫环的应用，提高了输电线路的供电可靠性。

4、使用绝缘子风力清扫环的有益效果 3.1防止了过线杆上的污闪事故。套环后，绝缘子抗污闪能力增强50%。 3.2能止冰闪事故。由于装环后绝缘子上表面比较干净，融雪时形成的冰柱中，含盐量大大降低，冰柱的绝缘程度高，很难发生过冰闪事故。 3.3能防治鸟害事故。清扫环转动时，具有一定的惊鸟作用。减少了鸟粪污染和鸟害事故。有了鸟粪也会被清扫环刮除。 3.4能减少雷击停电事故。使用清扫环后，每个绝缘子都有一个比较干净的绝缘隔离带，遭雷击后，阻止了污秽引起的工频电弧的建立，重合闸成功率高，因而有效地减少了由雷击导致的停电事故。 3.5 能大大拉长两次清扫绝缘子间隔的时间。套环后的绝缘子，能保持绝缘子上表面干净，可长时间不用清扫。 3.6减少了不安全因素。由于污闪事故的减少，高空作业的次数及其所带来的不安全因素，也大大减少。 3.7 减少了绝缘子的损坏。由于污闪事故大大减少，绝缘子的损坏、更换量也大为减少。

2006年初，风力清扫环在北京房山供电局投入使用，2006年春季，在北京特大沙尘爆时发挥了作用。2008年为确保奥运会圆满成功，大量安装使用。 2006年4月16日北京下了30万吨土。

2006年5月15日，清扫环在220千输电线路上投入试用，运行一个月后，2006年6月20日，对挂网试用情况进行对比拍照观察，效果十分显著，挂网前绝缘子表面积污严重，使用清扫环后绝缘子表面干净如初。

2007年5月14日，清扫环在500千伏超高压输电线路上投入使用。

5、功能拓展 绝缘子裂化（零值）会产发生局部放电现象，局部放电会产生紫外线，紫外线是不可见光，只有用专仪器才能看到，这张照片是用紫外线成像仪拍到的，裂化的绝缘子发出了紫外线。

这也是一张用紫外线成像仪拍的照片，裂化的绝缘子发出了紫外线，而紫外线成像仪非常昂贵，不能普及。这也是一张用紫外线成像仪拍的照片，裂化的绝缘子发出了紫外线，而紫外线成像仪非常昂贵，不能普及。

绝缘子风力清扫环已广泛应用于电网，经过赵树海先生进一步研究，开发出了能显示绝缘子故障的清扫环，拓展了产品功能 。清扫环在裂化的绝缘子上能发出可见光，用肉眼就可随时发现有故障的绝缘子，及时处理，可防止电网事故，从而不必购置专用仪器，节省费用，节省检测绝缘子的人力、物力。

没有紫外线清扫环不会发光。

由于清扫环中添加了荧光物质，在紫外线照射下清扫环发出了可见光，从而可以指示有故障的绝缘子，一举两得。由于清扫环中添加了荧光物质，在紫外线照射下清扫环发出了可见光，从而可以指示有故障的绝缘子，一举两得。

通过对有故障的绝缘子进行耐压试验，故障绝缘子串上的清扫环发出了可见光。通过对有故障的绝缘子进行耐压试验，故障绝缘子串上的清扫环发出了可见光。

耐张绝缘子上可以采用上图安装方式，仅用来进行故障显示。耐张绝缘子上可以采用上图安装方式，仅用来进行故障显示。 • 清扫环如果受到雷击、强电弧、高温放电等，会变形、变色、脱落，如果发现这种现象，也说明这串绝缘子可能有故障（也起到了故障显示的作用），及时处理，防止事故发生。

6、绝缘子风力清扫环的发展动态 绝缘子风力清扫环，在获得中国发明专利的基础上，又向世界43个国家提出了国际专利申请，其中美国、日本、俄罗斯、澳大利亚、韩国已授权。美国《输电与配电世界》杂志发表发了这一专利产品的信息后，引起了较大反响。目前，已有美国、加拿大，俄罗斯、澳大利亚、日本、英国、法国、德国、西班牙、爱尔兰、意大利等十多个发达国家索取了资料和样品，已出口部分国家。

产品之二：QSH-10/X型绝缘子风力扫环（用于棒形绝缘子）产品之二：QSH-10/X型绝缘子风力扫环（用于棒形绝缘子）为了扩大清扫环的应用范围，赵树海先生又研制出适合棒形、支柱形绝缘子用的风力扫环，它可以用于变电站各类套管、铁路电力机车顶上绝缘子、铁路接触网腕臂棒式绝缘子、接触网负荷开关绝缘支柱、接触网避雷器、贯通、自闭、电源线路的棒式绝缘子及避雷器、各种户外变压器、互感器绝缘子等套管的风力清扫。

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