电力系统污秽与覆冰绝缘(8)

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1、第2章污秽沉积与表征《电力系统污秽与覆冰绝缘》大气污染物特征2.1随着我国经济的迅速发展，大气环境不断恶化、降水酸化日趋严重，使电力系统运行条件日益严峻。大气环境的污染主要来自于废气的排放，主要有：贫困污染，包括低效燃烧，森林破坏等造成的空气污染；现代化污染，即工厂、汽车大量使用矿物燃料排放的SO2、NOx、铅、臭氧的污染和对地区酸化的影响；温室气体的排放，尤其是CO2排放引起的全球气候变暖。大气主要是由多种气体混合组成。如果大气中不含水汽、液体和固体杂质，则空气是干净的，对绝缘子外绝缘特性没有影响，这种情况下的混合气体称为干洁空气。但一般来说，大气中除了干洁空气以外，其中还包含

2、着悬浮着的固体杂质和液体微粒，这就是污染的空气。所谓空气污染是指分散在空气中的有害气体和颗粒物质累积到超过空气自净化过程所能降低的程度，在一定的持续时间内有害于生物和非生物的现象。空气中的污秽物不仅包括工农业生产排放的污染物质，还有海水气溅扬入大气后而被蒸发的盐粒，被风吹起的土壤微粒等。污秽物的分布随时间、地区和天气条件而变化。对于空气中的污染物，城市多于农村，冬季和春季多于夏季。这些污秽物的沉积，对高压、超高压和特高压输电线路的外绝缘造成严重危害。绝缘子污秽积聚及其影响因素2.2工业、农业、交通运输及自然生态环境等在空气中产生大量的气相、液相和固体污秽物质。不同地区空气的污染有

3、着不同的特点。绝缘子表面的污秽沉积与污染性质、气象气候条件、地形、地貌以及绝缘子本身的造型结构等多种因素有关。(1)污源性质和距污源的距离绝缘子表面的积污过程取决于污面的因素：使尘埃微粒至绝缘子表面的力，如风力、重力和电场力，其中风力最重要；污秽微粒与绝缘子表面的粘附力以及微粒之间的粘聚力。一般情况下，污秽微粒与(瓷、玻璃、复合)绝缘子表面的粘附力小于微粒之间的粘聚力。洁净绝缘子表面开始时污秽积聚较慢，后来逐渐加快。影响污秽沉积量最重要的因素是绝缘子安装地点距污源的距离。(一)绝缘子积污的影响因素图一般盐污条件下XP-70型盘形悬式绝缘子等值附盐密度与距海岸距离的关系图在工业污秽

4、区不同地点测得的XP-70型盘形悬式绝缘子等值附盐密度与距污源距离的关系(2)空气污染程度与盐密的关系由于大气中的SO2(及转化后的硫酸盐)是绝缘子表面可溶盐的主要污染物，因此以SO2为主要污染参数，TSP(总悬浮粒子)、NOx为一般污染参数。描述电网污区污秽特征的大气质量参数Q定义为：式中：M为污染物实测浓度；B为评价标准，各污染评价标准取相应年日平均值，即SO2为0.06mg/m3，NOx为0.05mg/m3，TSP为0.3mg/m3。在远离工业污染区的盐碱地区和沿海岸区域，为突出风力扬尘或海盐粒子的污染，描述电网污区污秽特征的大气质量参数Q定义为：根据全国各地大量“盐密—大

5、气质量参数”数据统计分析可得绝缘子表面的等值盐密ESDD(mg/cm2)与大气质量参数的关系为：(3)空气湿度与水分的凝结只有在极不利的气象条件下，污秽才会对绝缘子的电气强度造成危害。大气从海洋、湖泊、河流以及潮湿土壤的蒸发中所获得的水分因自身的分子扩散和气流的传递而散布于大气之中。在一定条件下，水汽发生凝结而产生雾、露、霜、毛毛雨、雪、冰等是对污秽绝缘子极为不利的气象条件。(二)绝缘子积污的分类按照污源特征可将绝缘子的污秽分为：工业型污秽工业污秽具体包括化工厂、冶炼厂及火电厂的排烟，水泥厂、煤矿和煤场的粉尘，循环水、冷水塔和喷水池的水雾等。工业型污秽按照产生源的类型可以分为工业

6、型污秽又可分为化工污秽、水泥污秽、冶金污秽、煤烟污秽等。自然型污秽自然污秽是在自然条件下所产生的污秽，包括尘土污秽、盐碱污秽和海水盐雾污秽等类型，以及鸟粪污秽和绝缘子覆冰积雪等。鸟粪污秽则是一种特别的自然污秽形式。绝缘子覆冰积雪也是一种特殊形式的自然污秽。工业型污秽是在工业生产过程中排出的烟尘废物从而在绝缘子上产生的污染物质，大多数则是由工厂烟囱排出的气相、液相和固相污物，工业性大气污染物的种类很多，根据其存在的状态可以分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物两大类。气溶胶指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体，包括粉尘、烟、飞灰、黑烟等固体微粒和

7、其它液体微粒。在工程中，往往将上述固体污尘微粒统称为粉尘或烟尘。若大气污染物是从污源直接排出的原始物质，则称为一次污染物。若是由一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的新污染物则称为二次污染物，如硫酸烟雾和光化学烟雾等。气体状态污物极多，对于电力系统的外绝缘来说，主要是以二氧化硫为主的含硫化合物、以氧华氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物和卤素化合物等五种。(1)工业型污秽附表气体状态的大气污染物种类污染物一次污染物二次污染