电网运维相关技术之输电线路各部分放电可能原因

一、部件放电可能原因

01.导线问题

导线是输电线路的核心组成部分，其表面状况对电网的安全运行至关重要。

设计、安装、检修或老化导致的表面缺陷：

设计阶段如果没有考虑到电场分布的均匀性，可能导致导线表面电场强度过高，进而引发放电。安装过程中，如果导线受到不当拉力或损伤，可能会产生毛刺、划痕等表面缺陷。在检修过程中，如果不慎造成导线表面的损伤，也可能导致放电现象。随着时间的推移，导线可能会因老化而出现松股、断股等问题，这些缺陷会破坏导线的完整性，增加放电风险。

降雨条件下的放电：

在降雨天气，水滴可能积聚在导线表面，由于水滴的形状和介电性质，会在水滴尖端形成高电场强度，导致尖端放电现象。

02.均压环问题

均压环是输电线路中用于均衡电场分布的重要组件，其设计、安装和维护的质量直接影响到电网的稳定运行。

设计缺陷：

均压环的设计不合理可能导致电场集中，从而引发放电现象。设计时需要考虑到均压环的形状、尺寸以及与绝缘子串的配合，以确保电场均匀分布。

表面毛刺：

在制造或运输过程中，均压环表面可能出现毛刺或划痕，这些缺陷会形成电场强度局部增强的点，从而在良好天气下也可能导致放电。

尺寸与电压等级不匹配：

均压环的尺寸必须与所在电压等级相匹配。如果尺寸过小，可能导致电场强度超过空气的击穿强度，引发放电；如果尺寸过大，则可能导致电场分布不均，同样可能引起放电问题。

降雨条件下的放电：

在降雨天气，水滴可能聚集在均压环表面，由于水滴的介电常数高于空气，会改变局部电场分布，导致水滴尖端放电。

03.金属尖端问题

金属尖端在输电线路中是电晕和放电的多发区域，尤其是在曲率半径较小的位置。

电晕和刷状放电：

电晕放电是在高电压作用下，空气中分子被电离产生局部放电现象，通常表现为金属尖端周围的光晕和嗡嗡声。

刷状放电是电晕放电的一种形式，通常在电压更高时发生，表现为金属尖端周围的空气被电离，形成可见的等离子体通道。

金属尖端的曲率半径较小，电场强度会显著增强，容易达到空气的击穿强度，从而引发电晕和刷状放电。

放电位置：

防震锤：

用于减少输电线路因风吹而引起的振动，其尖端可能因曲率半径小而引发放电。

绝缘子端部联结金具：

绝缘子与导线或其他金具连接的部分，如果设计不当或维护不及时，也可能形成尖端，导致放电。

04.绝缘设备问题

绝缘设备在输电线路中起到隔离导线和地面的作用，其性能状况对电网的安全运行至关重要。

瓷绝缘子和复合绝缘子的问题：

短路：绝缘子内部可能因为材料缺陷或外界因素（如雷击）导致局部放电，进而引发短路。

破裂：由于机械应力、温度变化或制造缺陷，绝缘子可能出现裂纹，这些裂纹会降低绝缘子的绝缘性能，导致放电。

护套开裂：复合绝缘子的护套可能因为紫外线照射、温度变化或老化而开裂，从而暴露出内部的绝缘材料，增加放电风险。

老化：长期暴露在户外环境下，绝缘子会受到紫外线、温度、湿度等因素的影响，导致材料性能退化，降低绝缘能力。

电蚀：局部放电会产生高温和化学反应，长期作用会导致绝缘子表面被侵蚀，形成导电通道，进一步加剧放电。

二、污秽造成的放电

在污秽条件下，高压导线和绝缘子表面的放电现象显著增加。导线表面的灰尘、盐分或其他污染物可能导致电场畸变，形成放电通道。湿度较高时，这些污秽颗粒吸湿后导电性增强，使得放电现象更为显著。

同样，均压环表面的污秽颗粒也会导致电场畸变，形成放电通道，在潮湿环境下问题尤为严重。

此外，金属尖端表面的污秽颗粒会进一步畸变电场，加剧电晕放电。

对于绝缘子而言，表面的污秽颗粒吸收水分形成导电层，降低表面电阻，导致电场分布不均，可能引发间歇性电晕放电。在潮湿条件下，污秽层的导电性增强，电晕放电更加频繁和严重，严重时甚至可能形成电弧，造成绝缘子击穿。

三、解决应对方案

为了解决这些问题，需要采取一系列措施，如优化设计、定期检查和维护等。同时，通过非接触式检测技术，如红外成像检测法和紫外成像检测法，可以及时发现绝缘设备的放电活动，采取相应的维护措施。通过这些措施，可以显著降低绝缘设备的放电风险，保障电网的稳定运行，我们将继续为您带来相关技术的知识分享。