伊法拉淺談硅橡膠絕緣護(hù)套的防護(hù)效果

硅(silicon)橡膠(Rubber)(Silicone rubber)絕緣(insulated)護(hù)套的防護(hù)效果近年的統(tǒng)計(jì)資料表明，由于鳥類活動(dòng)引起的架空線路故障僅次于雷擊和外力破壞，占線路故障總數(shù)的第 3位¨。對(duì)架空輸 電線路而言 ，鳥害主要包括筑巢 、飛行及鳥糞閃絡(luò)。受鳥類個(gè)體大小及鳥糞長度等限制，鳥害多發(fā)生在330kV及以下電壓等級(jí)線路中 。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ，鳥糞閃絡(luò)占鳥害事故 的97％ 。鳥糞 閃絡(luò)一般有 2種形式 ：第 1種是鳥糞在絕緣子表面累積 ，在潮濕天氣下 ，引發(fā)污閃；第 2種是大鳥在桿塔上排泄時(shí) ，糞便形成的通 道 引起 導(dǎo)體 與塔體 間 電場(chǎng) 發(fā)生 畸變 ，引發(fā) 閃絡(luò) 。針對(duì)鳥糞閃絡(luò)的特點(diǎn) ，各地輸電線路 管理部門采用 了多種 防護(hù)措施（指針對(duì)問題的解決辦法) ：一種是防止鳥類在桿塔上排便 ，如安裝防鳥刺或驅(qū)鳥器等 刮；另外一種是增強(qiáng)絕緣子串間隙的絕緣性能 ，本文通過模擬(定義:對(duì)真實(shí)事物或者過程的虛擬)試驗(yàn)和仿真（simulation)計(jì)算分析(Analyse) 了加裝防閃絡(luò)絕緣護(hù)套對(duì)鳥糞閃絡(luò)的防護(hù)效果。并根據(jù)其特性對(duì)其性能進(jìn)行 了綜合分析(aggregate analysis) ，為合理選 擇防鳥糞 閃絡(luò)措施提供了參考依據(jù)。1、鳥糞閃絡(luò)模型鳥糞閃絡(luò)過程可 以分為3個(gè)階段 ：一是鳥糞 的形成和伸長。鳥糞排 出后 ，以 自由落體 的方式下落 ，形成一段細(xì)長的下落體 ；二是周圍電場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，鳥糞通道的}j百端與高壓導(dǎo)線之間空氣間隙的電場(chǎng)強(qiáng)度（strength)大大增加。絕緣子承受的大部分電壓都加在了這一段空氣間隙上 ；三是空氣問隙擊穿 ，當(dāng)鳥糞通道的前端越來越接近絕緣子的高壓端時(shí) ，他們之間的空氣 間隙被擊穿 ，形成局部電弧并終引發(fā)閃絡(luò) 。潮濕鳥糞的實(shí)測(cè)電導(dǎo)率為 8000~S／cm左右晦，導(dǎo)電性能 良好。某些大型鳥類 的糞便在下落過程中形成的連續(xù)（Continuity)細(xì)條可長達(dá)1m ，因此可 以使用金屬絲模擬鳥糞下落瞬間形成的連續(xù)細(xì)條 。為分析鳥糞下落瞬間絕緣子間隙絕緣性能的變化 ，先模擬 l10kV輸電線路實(shí)際運(yùn)行情況 ，建立了鳥糞閃絡(luò)的試驗(yàn)平臺(tái)。鳥糞閃絡(luò)的仿真模型按照該試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際尺寸建立。2、絕緣護(hù)套的工頻耐壓試驗(yàn)絕緣護(hù)套基材由高強(qiáng)度復(fù)合材料組成，具有良好的憎水性和絕緣性能 ，為了考核絕緣護(hù)套的防護(hù)效果 ，先在導(dǎo)線未加裝絕緣護(hù)套的情況下通過 100kV試驗(yàn)變壓（氣壓變量)器對(duì)模擬導(dǎo)線施加電壓 ，橫擔(dān)接地。通過調(diào)整金屬絲 的長度及金屬絲距離絕緣子 中心 的位置（position ) ，使導(dǎo)線對(duì)金屬絲擊穿 電壓保持在 110kV系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的單相對(duì)地電壓 63kV左 右 ，此時(shí)金屬絲長度 為937mm，金屬絲端部到導(dǎo)線的垂直距離為 145mm，金屬絲到絕緣子串中心位置垂直距離為 380mm，到絕緣子大傘群邊緣距離為 215mm從現(xiàn)場(chǎng)施工的角度（angle)看 ，絕緣護(hù)套的安裝過程較為復(fù)雜 ，需要先在懸垂線夾兩側(cè)安裝 2只臨時(shí)線夾把導(dǎo)線吊起，使導(dǎo)線處于松弛(limp)狀態(tài)；然后拆除懸垂線夾 加裝絕緣護(hù)套。由于要 圍著導(dǎo)線纏繞 10層，如果導(dǎo)線表面或者護(hù)套表面臟污，則會(huì)使得護(hù)套和導(dǎo)線之間或者相鄰2層護(hù)套之間接觸不良，形成細(xì)微間隙。即使纏繞 時(shí)接觸 良好 ，也有可能（maybe)在拆除臨時(shí)線夾，使懸垂線夾受力后，由于受力點(diǎn)的變化使纏繞護(hù)套的導(dǎo)線部分發(fā)生彎曲（Bend)，導(dǎo)致加裝在其表面的各層絕緣護(hù)套產(chǎn)生 不同程度的位移 ，也有可能形成細(xì)微間隙 。這些細(xì)微間隙的存在 ，會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)畸變，有可能使絕緣護(hù)套被逐層擊穿 ，失去保護(hù)能力。從材料的老化角度看，絕緣護(hù)套屬于高分子材料，雖然其加速老化試驗(yàn)表現(xiàn)較好，但是否能在實(shí)際使用時(shí)經(jīng)受住復(fù)雜的外部環(huán)境的長時(shí)間考驗(yàn)還不可知。結(jié)論（1）110kV架空輸電線路 ，在加裝防閃絡(luò)硅橡膠護(hù)套后，可有效降低（reduce)承受電壓，只要厚度足夠，絕緣護(hù)套就能有效地防止鳥糞閃絡(luò)。（2）由于其安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且老化性能還有待時(shí)間檢驗(yàn) ，因此是否采用防閃絡(luò)護(hù)套防止鳥糞 閃絡(luò) ，應(yīng)根據(jù)線路的重要性 、線路所在地 區(qū)鳥害的嚴(yán)重性以及其經(jīng)濟(jì)性綜合考慮（consider)。