超高压直流输电线路绝缘子串闪络特征与离子流的关系

未来西电东送采用超高压直流输电有很多优势。直流输电线路绝缘子处于电晕产生的空间电荷形成的离子流的包围之中，离子流会影响绝缘子串的电位分布，从而影响其闪络特征。研究空间电荷及其离子流的测量与分布，海拔高度对离子流的影响，离子流与绝缘子闪络特性的关系，影响绝缘子电位分布的因素，为高海拔地区直流输电外绝缘特性的确定提供依据。

沿面放电：沿着绝缘子和气体或液体的分界面上的放电现象

闪络：沿面放电发展到气体或液体破坏性放电称为闪络

沿绝缘体表面的破坏性放电叫闪络。而沿绝缘体内部的破坏性放电则称为是击穿。

沿面放电也是一种气体放电现象，沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压都低

沿面放电与固体介质表面的电场分布有很大的关系，有三种典型情况：

（1）固体介质处于均匀电场中，固、气体介质分界面平行于电力线。工程上很少遇到这种情况，但常会遇到介质处于稍不均匀电场中的情况，此时放电现象与均匀电场中的有很多相似之处。

（2）固体介质处于极不均匀电场中，且电场强度垂直于介质表面的分量（以下简称垂直分量）要比平行于表面的分量大得多。套管就属于这种情况。

（3）固体介质处于极不均匀电场中， 但在介质表面大部分地方（除紧靠电极的很小区域外）电场强度平行于介质表面的分量要比垂直分量大。支柱绝缘子就属于这种情况。

绝缘闪络是指在电场作用下，尚未发生绝缘结构的击穿时，其表面或与电极接触的空气中发生的放电现象。

绝缘材料在电场作用下，尚未发生绝缘结构的击穿时，其表面或与电极接触的空气中发生的放电现象，称为绝缘闪络。2100433B

1.《一种架空输电线路雷击闪络的预警方法》采用大气电场仪探测输电线路附近选定或确定范围内的雷电电场，运用雷电定位系统收集的雷电发生信息，其特征在于，采用预警程序对输电线路雷击闪络进行预警，预警程序包括输电线路雷击预警程序、电网雷击闪络风险评估程序，对输电线路雷击闪络进行预警的基本步骤如下：

（1）采用大气电场仪探测输电线路附近是否存在雷云电场，在确定输电线路附近存在雷云电场后启动输电线路雷击预警程序。

（2）在输电线路附近选定或确定的范围内，根据雷电定位系统收集的雷电发生信息，查询当前时刻之前一段时间内的雷电发生信息；为输电线路设置不同距离的缓冲区，确定包含查询结果中任一雷电的最小缓冲区；并以该缓冲区大小确定雷击预警级别，输出雷击预警级别信息。

（3）根据输电线路的耐雷参数确定可使其发生雷击闪络的危险雷电流范围；根据雷电定位系统收集的雷电发生信息，在输电线路附近一定范围内查询从预警开始到当前时刻的雷电发生信息，启动电网雷击闪络风险评估程序，将查询到的雷电信息采用雷击闪络风险评估程序进行处理，以雷电流为依据实时确定符合危险雷电流范围的雷电发生数量，并计算该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值。

（4）若基本步骤（3）中该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值大于0，则以该比值为预警值发出预警信息，然后转入步骤（5）；若基本步骤（3）中该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值为0，则不发出预警信息，然后转入步骤（5）。

（5）如果大气电场仪探测到输电线路附近雷云电场未消失，则转到步骤（2）；如果大气电场仪探测到输电线路附近雷云电场消失，则结束此次预警，并结束输电线路雷击预警程序。

2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，雷击预警级别信息包括有红色警报、黄色警报、蓝色警报三个等级的信息。

3.根据权利要求1所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，大气电场仪探测输电线路附近是否存在雷云电场需要给大气电场仪设置确定雷云电场存在的阈值。

4.根据权利要求3所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，大气电场仪判断雷云电场存在的阈值是根据不同地区在标准测量状态下有雷电发生情况下的最小场强绝对值设定的。

5.根据权利要求3所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，给大气电场仪设置确定雷云电场存在的阈值为±0.4千伏/米。