提高沿面放電電壓的七種措施

提高沿面放電電壓的七種措施

1)屏障。如果使安放在電場(chǎng)中的固體介質(zhì)在電場(chǎng)等位面方向具有突出的棱緣(稱為屏障)，則能顯著提高沿面閃絡(luò)電壓。此棱緣不僅起增加沿面爬電距離的作用，而且起阻礙放電發(fā)展的屏障作用。實(shí)際絕緣子的傘裙都起著屏障的作用。

2)屏蔽。屏蔽是指改善電極的形狀，使電極附近的電場(chǎng)分布趨于均勻，從而提高沿面閃絡(luò)電壓。很多高壓電器出線套管的頂端都采用屏蔽電極，在固體介質(zhì)內(nèi)嵌入金屬以改善電場(chǎng)分布的方法，稱作內(nèi)屏蔽。

3)提高表面憎水性。以纖維素為基礎(chǔ)的有機(jī)絕緣物具有很強(qiáng)的吸潮性能，受潮后絕緣性能顯著變壞。玻璃和電瓷是離子性電介質(zhì)，它們雖然不吸水，但具有較強(qiáng)的親水性，吸附的水分能在表面形成連續(xù)水膜，大大增加了表面電導(dǎo)，降低了沿面閃絡(luò)電壓。硅有機(jī)化合物具有很強(qiáng)的憎水性，用硅有機(jī)化合物對(duì)纖維素電介質(zhì)(如電纜紙、電容器紙、布、帶、紗等)作憎水處理后，纖維素分子被憎水劑分子所包覆，纖維素中的空隙被憎水劑高分子物質(zhì)填滿，從而大大降低了纖維素電介質(zhì)的吸水性，提高了憎水性。對(duì)電瓷、玻璃等介質(zhì)也可用表面涂抹憎水涂料的方法，大大提高沿面閃絡(luò)電壓。

4)消除絕緣體與電極接觸面的縫隙。如果電極與絕緣體接觸而不密合，留有縫隙，則在此縫隙處極易發(fā)生局部放電，使沿面閃絡(luò)電壓急劇降低。消除縫隙有效的方法是將電極與絕緣體澆鑄嵌裝在一起。例如，電瓷或玻璃絕緣體與電極常用水泥澆鑄在一起，SF₆氣體絕緣裝置內(nèi)的絕緣支撐件都是將電極與絕緣體直接澆鑄在一起的。

5)改變絕緣體表面的電阻率。此方法在工程上也得到較多的應(yīng)用。例如，大電機(jī)定子繞組槽口附近導(dǎo)線絕緣上的電位分布很不均勻，槽口附近絕緣表面的電位梯度很高，很容易發(fā)生沿面放電。在槽口附近涂上半導(dǎo)電漆，使該段絕緣表面電阻減小很多，這樣就能大大減小該絕緣表面的電位梯度。前面已述及，對(duì)套管類具有強(qiáng)垂直分量電場(chǎng)分布的絕緣結(jié)構(gòu)來說，為提高沿面閃絡(luò)電壓，除減小表面電容外，減小絕緣體的表面電阻率也是一種行之有效的方法。

6)強(qiáng)制固體介質(zhì)表面的電位分布。在高壓套管以及電纜終端頭等設(shè)備中，通常采用在絕緣內(nèi)部加電容極板的方法來使軸向和徑向的電位分布均勻，從而達(dá)到提高沿面閃絡(luò)電壓的目的。不光如此，在實(shí)際工程應(yīng)用中，還采取在絕緣表面加中間電極，并固定其電位，以此來使沿面的電位分布均勻。采取這種方法的設(shè)備主要有靜電加速器、串接高壓試驗(yàn)變壓器等。

7)提高污閃電壓。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，絕緣子表面難免會(huì)積聚污物，因而污閃電壓也是必須考慮的。要提高污閃電壓，比較常見的方法是在制造過程中增加爬距。比如對(duì)于懸式絕緣子串，通常會(huì)增加其片數(shù)或采用大爬距絕緣子。因?yàn)檫@樣可以增加沿面距離，直接加大沿面電阻，通過這種方法可以抑制電流，提高污閃電壓。另外，通過在絕緣子表面涂上憎水性物質(zhì)，可以有效抑制污層受潮，可以使污層表面難以形成連續(xù)的導(dǎo)電膜，從而抑制泄漏電流，提高污閃電壓。比如RTV涂料就是一種室溫硫化硅橡膠涂料，這種涂料使用壽命非常長(zhǎng)，國內(nèi)最早的此涂料已經(jīng)投入使用達(dá)十年以上，仍然工作良好。除此之外，有條件的地方可以定期清掃，對(duì)于防止絕緣子表面積聚污穢非常有用，只不過此措施受地域限制、氣候影響以及經(jīng)濟(jì)效益影響很大。