伊法拉淺談硅橡膠絕緣護套的防護效果

硅(silicon)橡膠(Rubber)(Silicone rubber)絕緣(insulated)護套的防護效果近年的統計資料表明，由于鳥類活動引起的架空線路故障僅次于雷擊和外力破壞，占線路故障總數的第 3位¨。對架空輸 電線路而言 ，鳥害主要包括筑巢 、飛行及鳥糞閃絡。受鳥類個體大小及鳥糞長度等限制，鳥害多發生在330kV及以下電壓等級線路中 。據不完全統計 ，鳥糞閃絡占鳥害事故 的97％ 。鳥糞 閃絡一般有 2種形式 ：第 1種是鳥糞在絕緣子表面累積 ，在潮濕天氣下 ，引發污閃；第 2種是大鳥在桿塔上排泄時 ，糞便形成的通 道 引起 導體 與塔體 間 電場 發生 畸變 ，引發 閃絡 。針對鳥糞閃絡的特點 ，各地輸電線路 管理部門采用 了多種 防護措施（指針對問題的解決辦法) ：一種是防止鳥類在桿塔上排便 ，如安裝防鳥刺或驅鳥器等 刮；另外一種是增強絕緣子串間隙的絕緣性能 ，本文通過模擬(定義:對真實事物或者過程的虛擬)試驗和仿真（simulation)計算分析(Analyse) 了加裝防閃絡絕緣護套對鳥糞閃絡的防護效果。并根據其特性對其性能進行 了綜合分析(aggregate analysis) ，為合理選 擇防鳥糞 閃絡措施提供了參考依據。1、鳥糞閃絡模型鳥糞閃絡過程可 以分為3個階段 ：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 ，形成一段細長的下落體 ；二是周圍電場發生嚴重畸變，鳥糞通道的}j百端與高壓導線之間空氣間隙的電場強度（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 ，當鳥糞通道的前端越來越接近絕緣子的高壓端時 ，他們之間的空氣 間隙被擊穿 ，形成局部電弧并終引發閃絡 。潮濕鳥糞的實測電導率為 8000~S／cm左右晦，導電性能 良好。某些大型鳥類 的糞便在下落過程中形成的連續（Continuity)細條可長達1m ，因此可 以使用金屬絲模擬鳥糞下落瞬間形成的連續細條 。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輸電線路實際運行情況 ，建立了鳥糞閃絡的試驗平臺。鳥糞閃絡的仿真模型按照該試驗平臺實際尺寸建立。2、絕緣護套的工頻耐壓試驗絕緣護套基材由高強度復合材料組成，具有良好的憎水性和絕緣性能 ，為了考核絕緣護套的防護效果 ，先在導線未加裝絕緣護套的情況下通過 100kV試驗變壓（氣壓變量)器對模擬導線施加電壓 ，橫擔接地。通過調整金屬絲 的長度及金屬絲距離絕緣子 中心 的位置（position ) ，使導線對金屬絲擊穿 電壓保持在 110kV系統正常運行時的單相對地電壓 63kV左 右 ，此時金屬絲長度 為937mm，金屬絲端部到導線的垂直距離為 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從現場施工的角度（angle)看 ，絕緣護套的安裝過程較為復雜 ，需要先在懸垂線夾兩側安裝 2只臨時線夾把導線吊起，使導線處于松弛(limp)狀態；然后拆除懸垂線夾 加裝絕緣護套。由于要 圍著導線纏繞 10層，如果導線表面或者護套表面臟污，則會使得護套和導線之間或者相鄰2層護套之間接觸不良，形成細微間隙。即使纏繞 時接觸 良好 ，也有可能（maybe)在拆除臨時線夾，使懸垂線夾受力后，由于受力點的變化使纏繞護套的導線部分發生彎曲（Bend)，導致加裝在其表面的各層絕緣護套產生 不同程度的位移 ，也有可能形成細微間隙 。這些細微間隙的存在 ，會導致電場畸變，有可能使絕緣護套被逐層擊穿 ，失去保護能力。從材料的老化角度看，絕緣護套屬于高分子材料，雖然其加速老化試驗表現較好，但是否能在實際使用時經受住復雜的外部環境的長時間考驗還不可知。結論（1）110kV架空輸電線路 ，在加裝防閃絡硅橡膠護套后，可有效降低（reduce)承受電壓，只要厚度足夠，絕緣護套就能有效地防止鳥糞閃絡。（2）由于其安裝費時費力，且老化性能還有待時間檢驗 ，因此是否采用防閃絡護套防止鳥糞 閃絡 ，應根據線路的重要性 、線路所在地 區鳥害的嚴重性以及其經濟性綜合考慮（consider)。