污秽表面放电污闪过程

介质表面受潮后，污秽层中所含的可溶性盐类和酸、碱等溶解于水膜形成离子电导，表面电导骤增，污秽表面通过较大的泄漏电流。由于绝缘表面的形状、污秽层不均匀和受潮情况的差异等原因，电流密度较大或污秽层电阻大的地方（如盘形悬式绝缘子钢帽和钢脚附近或其他污秽层薄的地方）发热多、烘干得快，形成干燥带，成为失去离子电导的高电阻区。这个区域的电压降增大，泄漏电流也变小，发热少，干燥带又会逐渐受潮。重复上述过程，如干燥带上电压降超过某一临界值，则干燥带上空气击穿，电流突然增加，有可能引起热电离而发生局部电弧放电。局部电弧的高温迅速烘干邻近湿润表面,电弧通道向前伸展,弧压降增大。此时,如外施电压和电流不够高,不能维持电弧燃烧则电弧熄灭。邻近一个区域又会因条件合适发生局部电弧。局部电弧的熄灭和重燃不断交替，湿润污秽表面放电有脉冲泄漏电流的特征。在电力网络中运行的污秽绝缘子表面这样的局部电弧过程，可以持续几个小时。如电压较高，介质表面受潮程度渐趋严重，污秽层电阻降低，表面泄漏电流增大，局部电弧得以不断伸展，发展到接通两个电极,则形成污闪。污秽表面的沿面放电和闪络,不仅取决于形成干燥带和发生局部电弧，还取决于作用电压和流过表面的泄漏电流能否维持局部电弧继续燃烧和伸展，因此污秽层的电阻率高和极间沿面泄漏距离大都能提高污闪电压。

污秽表面放电（pollution surface discharge）是雾、露、细雨和溶雪天气时，绝缘子甚至会在工作电压下闪络，严重影响电力系统的安全运行。因此，污闪已成为高压和超高压电工设备选择外绝缘水平的主要依据。防止污闪和提高污闪电压的措施有：①定期清扫和用水冲洗绝缘子和绝缘套管。②改进绝缘子结构使刮风、下雨时能自行清扫。③增大泄漏距离，选取合理的泄漏比矩(每千伏工作线电压需要的泄漏距离)。④给绝缘表面上半导体釉或涂硅油等憎水材料。⑤尽量使高压输电线路避开污秽区，避免在污秽区建高压变电所。

雷电和操作过电压单独作用在湿润脏污表面时，因电压作用时间短，起不了烘干的作用，也就不出现干燥带局部电弧，因此冲击污闪电压与清洁表面闪络电压接近。湿润污秽表面长期处在工频工作电压的作用下，若同时再受到雷电或操作冲击电压的作用（这与实际运行中遭受过电压作用相似）时，冲击电压起了干燥带击穿的点火作用，使局部电弧容易发展，形成污闪。湿润污秽绝缘子的冲击闪络电压会显著降低。

尽量使高压输电线路避开污秽区，避免在污秽区建设高压变电所；定期清扫和用水冲洗绝缘子和绝缘套管;改进绝缘子结构,使刮风和下雨时容易自行清扫；降低污染，或增大泄漏距离，根据不同污秽等级外绝缘表面，选取合理的泄漏比距（每千伏工作线电压需要的泄漏距离）；瓷表面用半导体釉或外部加热绝缘件以保持表面干燥；在绝缘表面涂硅油、地蜡等憎水涂料或用有憎水性的有机材料如硅橡胶、氟塑料等制造绝缘件，使表面不能形成导电水膜。2100433B

表面放电是指带电绝缘体接近接地体时，几乎在与带电体和接地体之间产生放电的同时，沿绝缘体表面发生的放电。它具有固定形状的发光（呈树枝状，一旦形状形成时基本不变），如图1所示。

它的放电能量大，与火花放电相同，极易成为引火源。产生表面放电的条件一是绝缘体带电量特别大；二是在带电绝缘体背面的邻近处有接地体。

表面放电可由不适当的应力平衡或流过电绝缘表面导电层（典型的如潮湿）的泄漏电流产生。某些材料（特别是无机材料）是非常耐表面敢电的，因此存在放电并不要紧。但在有机材料中，放电通常会使表面碳化或腐蚀。

表面放电依据固体介质处于电极间电场的形式，可分为以下三种类型：

（1）固体介质处于均匀电场中，电力线平行于固体与气体的分界面，如图2中（a）所示。

（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（垂直分量）要比平行于表面的分量大得多，如图2中（b）所示。

（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电场强度平行于表面的分量要比垂直分量大，如图2中（c）所示。