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【摘 要】 根据以往的工作经验以及相关的实验可知，雾霾天气对复合绝缘子运行性能有着一定的影响。雾霾天气会增加复合绝缘子的泄漏电流，一方面通过增加复合绝缘子表面的污秽度增大泄漏电流；另一方面通过湿沉降作用使得污秽物潮湿，增大泄漏电流，湿沉降作用使得泄漏电流大小增加明显。泄漏电流的增大必然导致闪络电压的降低，会对复合绝缘子的安全运行造成一定影响。基于此，本文就将从雾霾的产生以及其对复合绝缘子运行性能的具体影响结合实例进行分析探讨。
【关键词】 雾霾；复合绝缘子；性能
1、雾霾的含义
雾霾顾名思义为雾和霾的统称，两者有很大区别。雾是由悬浮在近地面空气中的大量微小水滴或冰晶组成的，它是一种空气中的水汽产生凝结的自然天气现象；霾是空气中的灰尘、硝酸、硫酸、有机碳氢化合物等颗粒物形成的造成视觉障碍的气溶胶系统，即灰霾，它是由大气污染导致的；霾在水汽凝结、空气湿度变大的情况下就转化成了雾，通常可从空气湿度上对两者判断，当相对湿度大于90%时称为雾，80%—90%之间为雾霾混合物，小于80%时称为霾。雾霾主要由氮氧化物、二氧化硫以及可吸入颗粒物组成。其中氮氧化物和二氧化硫是气态污染物，而可吸入颗粒物才是加剧雾霾大气的元凶。近几年PM2.5，PM10等专业名词成为了热点词汇、PM为颗粒物的英文缩写、PM2.5，即为直径小于等于2.5微米的污染物颗粒，它是雾霾大气的主要控制指标。它既是一种污染物质，也是许多有毒物质如重金属、多环芳烃等的载体。
2、雾霾天气产生的原因分析
2.1污染物的排放
导致雾霾天气的污染物主要来自工矿企业和汽车尾气。天津重工业并不发达，但为了弥补旅游季节性的缺点，同时促进就业，像水泥、玻璃、石化、化工等高能耗、高排放企业，近些年在原有基础上也有了快速发展，尽管国家出台了节能减排政策，粗放型经营的模式有所改善，但短期之内这些企业的污染贡献值仍不容忽视。近年来，天津市机动车保有量持续快速增长，而交通道路条件发展相对滞后，早晚交通高峰时道路大范围拥堵，有资料表明，机动车频繁熄火起步和低速行驶时，PM2.5排放量远高于持续高速行驶。可见，机动车尾气也是导致天津雾霾天气的主要根源之一。
2.2地表形貌的改变
随着近些年来城市人口的增长、城镇化的建设和旅游立市目标的确立，在房地产开发中兴起一股海景高层建设浪潮，大量靠近海岸的高楼拔地而起。这些高楼阻挡了几乎是每日的陆地和海洋之间的空气流动，减弱了海风对大气污染物的扩散和稀释作用，加剧了城市雾霾天气发生的频率和强度。
2.3气象条件
雾霾原本是一种自然现象，气象参数中的气温、风速、湿度、大气稳定度等均会影响雾霾天气的出现。在一些典型的温带海洋性季风气候的城市，雾霾天气原本多会出现在昼夜温差明显、湿度较大的季节，但由于人为因素的影响——污染物的排放和地表形貌的改变，使得雾霾天气在全年均可发生，只是在气象条件不利于污染物的稀释和扩散时，雾霾天气的危害性更加严重团。
3、关于复合绝缘子在雾霾作用下运行的分析
3.1污闪案例分析
据《国网公司2012年12月66kV及以上架空线路运行分析报告》显示，陕西330kV神当一线发生污闪跳闸。2012年12月14日，330kV神当一线先后跳闸3次，均重合闸成功。巡视发现67#塔三相绝缘子串发生间断性沿面放电。故障时大雾天气，闪前的中雪天气使得空气湿度大，天气寒冷，且线路周边有化工厂，在生产过程中产生的大量污秽物长期积累在绝缘子表面，因此国网技术单位判定此次故障原因为污闪跳闸。故障绝缘子串火花放电痕迹如图1所示。
从污闪的性质来看，可将此次污闪故障定义为“雾闪”，分析其成因，主要是由大雾、中雪天气创造的湿润条件和化工厂排放的大量导电性污秽物共同作用所致。此次污闪事故与雾霾天气作用下的闪络具有一定的相似性，原因是此次闪络故障是在大雾和大量导电性污秽物的条件下发生的，即在“污秽雾”的条件下发生的闪络，而雾霾也是一种“污秽雾”。此次污闪事故说明，雾霾天气下发生污闪事故的可能性是存在的，值得高度警惕。
3.2雾霾影响复合绝缘子运行的其他途径和方式
相关研究工作表明，雾霾天气会在短期内增加复合绝缘子表面的污秽度，污秽物中的可溶性盐在湿润的条件下，电导率大、导电性较好，使得泄漏电流增大、闪络电压降低。然而雾霾对输变电设备外绝缘的影响还可能存在其他的方式和途径，本文提出讨论：
3.2.1雾霾增大伞裙之间气隙发生击穿的概率。雾霾发生时，大气中含有大量的固体颗粒物，如PM2.5、PM10等，这些微粒子会对伞群之间气隙的电场分布产生较大影响，使得电场发生严重畸变，使得空气的击穿场强大幅度降低，增大了伞群气隙击穿的可能性，降低闪络电压。
3.2.2雾霾产生的污秽物会加速硅橡胶材料的老化。雾霾中含有的酸（SO2）、碱性污秽物通过湿沉降附着于硅橡胶表面，会产生一定的化学腐蚀作用，破坏硅橡胶的分子结构，导致硅橡胶伞裙表面松动、陷阱密度增大，加速老化、降低使用寿命。
4、雾霾天气对复合绝缘子运行性能影响探讨
4.1雾霾天气的发生会在短时内增加绝缘子表面的污秽度，在数十小时内可以使绝缘子表面的等值盐密增加0.01～0.04mg/cm2、灰密值增加0.050.2mg/cm2。雾霾日数的增加是影响复合绝缘子表面污秽度的重要因素。
4.2雾霾的脏污程度不同，对试品表面污秽度增加的影响也不同。AQI指数在80～120（轻度污染）时，120h自然积污试验使绝缘子等值盐密增加至0.02～0.025mg/cm2；AQI指数在100～200（中度污染）时，120h试验能使绝缘子等值盐密增加至0.03mg/cm2；AQI指数在300～500（严重污染）时，120h试验能使绝缘子等值盐密增加至0.04mg/cm2左右。
4.3雾霾增加复合绝缘子的表面积污主要体现在等值盐密上，等值盐密值随着雾霾脏污程度的加重而增加，但当盐密值达到一定数值后，其增长明显减缓；灰密值不受雾霾脏污程度的影响，随雾霾的作用时间而增长。此外，试验结果表明，伞群上表面等值盐密值高于伞群下表面，伞群下表面灰密值高于伞群上表面。
4.4雾霾产生的湿沉降作用会增大复合绝缘子的泄漏电流，严重污染程度下，使得泄漏电流增加至0.15mA左右。泄漏电流的大小还与复合绝缘子表面的等值盐密值有关，它是等值盐密和湿润程度共同作用的结果。
4.5雾霾天气对复合绝缘子运行的影响体现在增加表面积污和产生湿沉降增大泄漏电流两个方面，从研究结果来看，短期内雾霾天气不会导致复合绝缘子发生污闪故障，然而随着雾霾作用时间的延长和环境污染的加剧，污闪的可能性是存在的。
参考文献：
[1]刘杰.基于微观性能分析的复合绝缘子老化特性研究[D].华北电力大学，2013.
[2]许喆.复合绝缘子的长期运行性能试验研究[D].山东大学，2009.
[3]叶廷路，吴光亚，张爱军，吕军，沈庆河，张勤，张锐，李庆峰，梁曦东，肖嵘.复合绝缘子运行性能及使用寿命评估方法的研究[A].中国电机工程学会变电专业委员会、中国电工技术学会输变电设备专业委员会、中国电工技术学会电工陶瓷专业委员会、中国电工技术学会电力电容器专业委员会、中国电工技术学会大容量实验技术专业委员会.2012输变电年会论文集[C].中國电机工程学会变电专业委员会、中国电工技术学会输变电设备专业委员会、中国电工技术学会电工陶瓷专业委员会、中国电工技术学会电力电容器专业委员会、中国电工技术学会大容量实验技术专业委员会，2012：7.
[4]惠华，王森，杨博，高峰.复合绝缘子运行状态和老化性能评估方法研究[J].陕西电力，2012，01：64-66+81.
[5]李永刚，黄成才，汪佛池，张志猛，李沛然.雾霾天气对复合绝缘子运行性能的影响[J].电网技术，2014，07：1792-1797.
【关键词】 雾霾；复合绝缘子；性能
1、雾霾的含义
雾霾顾名思义为雾和霾的统称，两者有很大区别。雾是由悬浮在近地面空气中的大量微小水滴或冰晶组成的，它是一种空气中的水汽产生凝结的自然天气现象；霾是空气中的灰尘、硝酸、硫酸、有机碳氢化合物等颗粒物形成的造成视觉障碍的气溶胶系统，即灰霾，它是由大气污染导致的；霾在水汽凝结、空气湿度变大的情况下就转化成了雾，通常可从空气湿度上对两者判断，当相对湿度大于90%时称为雾，80%—90%之间为雾霾混合物，小于80%时称为霾。雾霾主要由氮氧化物、二氧化硫以及可吸入颗粒物组成。其中氮氧化物和二氧化硫是气态污染物，而可吸入颗粒物才是加剧雾霾大气的元凶。近几年PM2.5，PM10等专业名词成为了热点词汇、PM为颗粒物的英文缩写、PM2.5，即为直径小于等于2.5微米的污染物颗粒，它是雾霾大气的主要控制指标。它既是一种污染物质，也是许多有毒物质如重金属、多环芳烃等的载体。
2、雾霾天气产生的原因分析
2.1污染物的排放
导致雾霾天气的污染物主要来自工矿企业和汽车尾气。天津重工业并不发达，但为了弥补旅游季节性的缺点，同时促进就业，像水泥、玻璃、石化、化工等高能耗、高排放企业，近些年在原有基础上也有了快速发展，尽管国家出台了节能减排政策，粗放型经营的模式有所改善，但短期之内这些企业的污染贡献值仍不容忽视。近年来，天津市机动车保有量持续快速增长，而交通道路条件发展相对滞后，早晚交通高峰时道路大范围拥堵，有资料表明，机动车频繁熄火起步和低速行驶时，PM2.5排放量远高于持续高速行驶。可见，机动车尾气也是导致天津雾霾天气的主要根源之一。
2.2地表形貌的改变
随着近些年来城市人口的增长、城镇化的建设和旅游立市目标的确立，在房地产开发中兴起一股海景高层建设浪潮，大量靠近海岸的高楼拔地而起。这些高楼阻挡了几乎是每日的陆地和海洋之间的空气流动，减弱了海风对大气污染物的扩散和稀释作用，加剧了城市雾霾天气发生的频率和强度。
2.3气象条件
雾霾原本是一种自然现象，气象参数中的气温、风速、湿度、大气稳定度等均会影响雾霾天气的出现。在一些典型的温带海洋性季风气候的城市，雾霾天气原本多会出现在昼夜温差明显、湿度较大的季节，但由于人为因素的影响——污染物的排放和地表形貌的改变，使得雾霾天气在全年均可发生，只是在气象条件不利于污染物的稀释和扩散时，雾霾天气的危害性更加严重团。
3、关于复合绝缘子在雾霾作用下运行的分析
3.1污闪案例分析
据《国网公司2012年12月66kV及以上架空线路运行分析报告》显示，陕西330kV神当一线发生污闪跳闸。2012年12月14日，330kV神当一线先后跳闸3次，均重合闸成功。巡视发现67#塔三相绝缘子串发生间断性沿面放电。故障时大雾天气，闪前的中雪天气使得空气湿度大，天气寒冷，且线路周边有化工厂，在生产过程中产生的大量污秽物长期积累在绝缘子表面，因此国网技术单位判定此次故障原因为污闪跳闸。故障绝缘子串火花放电痕迹如图1所示。
从污闪的性质来看，可将此次污闪故障定义为“雾闪”，分析其成因，主要是由大雾、中雪天气创造的湿润条件和化工厂排放的大量导电性污秽物共同作用所致。此次污闪事故与雾霾天气作用下的闪络具有一定的相似性，原因是此次闪络故障是在大雾和大量导电性污秽物的条件下发生的，即在“污秽雾”的条件下发生的闪络，而雾霾也是一种“污秽雾”。此次污闪事故说明，雾霾天气下发生污闪事故的可能性是存在的，值得高度警惕。
3.2雾霾影响复合绝缘子运行的其他途径和方式
相关研究工作表明，雾霾天气会在短期内增加复合绝缘子表面的污秽度，污秽物中的可溶性盐在湿润的条件下，电导率大、导电性较好，使得泄漏电流增大、闪络电压降低。然而雾霾对输变电设备外绝缘的影响还可能存在其他的方式和途径，本文提出讨论：
3.2.1雾霾增大伞裙之间气隙发生击穿的概率。雾霾发生时，大气中含有大量的固体颗粒物，如PM2.5、PM10等，这些微粒子会对伞群之间气隙的电场分布产生较大影响，使得电场发生严重畸变，使得空气的击穿场强大幅度降低，增大了伞群气隙击穿的可能性，降低闪络电压。
3.2.2雾霾产生的污秽物会加速硅橡胶材料的老化。雾霾中含有的酸（SO2）、碱性污秽物通过湿沉降附着于硅橡胶表面，会产生一定的化学腐蚀作用，破坏硅橡胶的分子结构，导致硅橡胶伞裙表面松动、陷阱密度增大，加速老化、降低使用寿命。
4、雾霾天气对复合绝缘子运行性能影响探讨
4.1雾霾天气的发生会在短时内增加绝缘子表面的污秽度，在数十小时内可以使绝缘子表面的等值盐密增加0.01～0.04mg/cm2、灰密值增加0.050.2mg/cm2。雾霾日数的增加是影响复合绝缘子表面污秽度的重要因素。
4.2雾霾的脏污程度不同，对试品表面污秽度增加的影响也不同。AQI指数在80～120（轻度污染）时，120h自然积污试验使绝缘子等值盐密增加至0.02～0.025mg/cm2；AQI指数在100～200（中度污染）时，120h试验能使绝缘子等值盐密增加至0.03mg/cm2；AQI指数在300～500（严重污染）时，120h试验能使绝缘子等值盐密增加至0.04mg/cm2左右。
4.3雾霾增加复合绝缘子的表面积污主要体现在等值盐密上，等值盐密值随着雾霾脏污程度的加重而增加，但当盐密值达到一定数值后，其增长明显减缓；灰密值不受雾霾脏污程度的影响，随雾霾的作用时间而增长。此外，试验结果表明，伞群上表面等值盐密值高于伞群下表面，伞群下表面灰密值高于伞群上表面。
4.4雾霾产生的湿沉降作用会增大复合绝缘子的泄漏电流，严重污染程度下，使得泄漏电流增加至0.15mA左右。泄漏电流的大小还与复合绝缘子表面的等值盐密值有关，它是等值盐密和湿润程度共同作用的结果。
4.5雾霾天气对复合绝缘子运行的影响体现在增加表面积污和产生湿沉降增大泄漏电流两个方面，从研究结果来看，短期内雾霾天气不会导致复合绝缘子发生污闪故障，然而随着雾霾作用时间的延长和环境污染的加剧，污闪的可能性是存在的。
参考文献：
[1]刘杰.基于微观性能分析的复合绝缘子老化特性研究[D].华北电力大学，2013.
[2]许喆.复合绝缘子的长期运行性能试验研究[D].山东大学，2009.
[3]叶廷路，吴光亚，张爱军，吕军，沈庆河，张勤，张锐，李庆峰，梁曦东，肖嵘.复合绝缘子运行性能及使用寿命评估方法的研究[A].中国电机工程学会变电专业委员会、中国电工技术学会输变电设备专业委员会、中国电工技术学会电工陶瓷专业委员会、中国电工技术学会电力电容器专业委员会、中国电工技术学会大容量实验技术专业委员会.2012输变电年会论文集[C].中國电机工程学会变电专业委员会、中国电工技术学会输变电设备专业委员会、中国电工技术学会电工陶瓷专业委员会、中国电工技术学会电力电容器专业委员会、中国电工技术学会大容量实验技术专业委员会，2012：7.
[4]惠华，王森，杨博，高峰.复合绝缘子运行状态和老化性能评估方法研究[J].陕西电力，2012，01：64-66+81.
[5]李永刚，黄成才，汪佛池，张志猛，李沛然.雾霾天气对复合绝缘子运行性能的影响[J].电网技术，2014，07：1792-1797.