提高沿面放電電壓的七種措施

提高沿面放電電壓的七種措施

1)屏障。如果使安放在電場中的固體介質在電場等位面方向具有突出的棱緣(稱為屏障)，則能顯著提高沿面閃絡電壓。此棱緣不僅起增加沿面爬電距離的作用，而且起阻礙放電發展的屏障作用。實際絕緣子的傘裙都起著屏障的作用。

2)屏蔽。屏蔽是指改善電極的形狀，使電極附近的電場分布趨于均勻，從而提高沿面閃絡電壓。很多高壓電器出線套管的頂端都采用屏蔽電極，在固體介質內嵌入金屬以改善電場分布的方法，稱作內屏蔽。

3)提高表面憎水性。以纖維素為基礎的有機絕緣物具有很強的吸潮性能，受潮后絕緣性能顯著變壞。玻璃和電瓷是離子性電介質，它們雖然不吸水，但具有較強的親水性，吸附的水分能在表面形成連續水膜，大大增加了表面電導，降低了沿面閃絡電壓。硅有機化合物具有很強的憎水性，用硅有機化合物對纖維素電介質(如電纜紙、電容器紙、布、帶、紗等)作憎水處理后，纖維素分子被憎水劑分子所包覆，纖維素中的空隙被憎水劑高分子物質填滿，從而大大降低了纖維素電介質的吸水性，提高了憎水性。對電瓷、玻璃等介質也可用表面涂抹憎水涂料的方法，大大提高沿面閃絡電壓。

4)消除絕緣體與電極接觸面的縫隙。如果電極與絕緣體接觸而不密合，留有縫隙，則在此縫隙處極易發生局部放電，使沿面閃絡電壓急劇降低。消除縫隙有效的方法是將電極與絕緣體澆鑄嵌裝在一起。例如，電瓷或玻璃絕緣體與電極常用水泥澆鑄在一起，SF₆氣體絕緣裝置內的絕緣支撐件都是將電極與絕緣體直接澆鑄在一起的。

5)改變絕緣體表面的電阻率。此方法在工程上也得到較多的應用。例如，大電機定子繞組槽口附近導線絕緣上的電位分布很不均勻，槽口附近絕緣表面的電位梯度很高，很容易發生沿面放電。在槽口附近涂上半導電漆，使該段絕緣表面電阻減小很多，這樣就能大大減小該絕緣表面的電位梯度。前面已述及，對套管類具有強垂直分量電場分布的絕緣結構來說，為提高沿面閃絡電壓，除減小表面電容外，減小絕緣體的表面電阻率也是一種行之有效的方法。

6)強制固體介質表面的電位分布。在高壓套管以及電纜終端頭等設備中，通常采用在絕緣內部加電容極板的方法來使軸向和徑向的電位分布均勻，從而達到提高沿面閃絡電壓的目的。不光如此，在實際工程應用中，還采取在絕緣表面加中間電極，并固定其電位，以此來使沿面的電位分布均勻。采取這種方法的設備主要有靜電加速器、串接高壓試驗變壓器等。

7)提高污閃電壓。因為在實際應用中，絕緣子表面難免會積聚污物，因而污閃電壓也是必須考慮的。要提高污閃電壓，比較常見的方法是在制造過程中增加爬距。比如對于懸式絕緣子串，通常會增加其片數或采用大爬距絕緣子。因為這樣可以增加沿面距離，直接加大沿面電阻，通過這種方法可以抑制電流，提高污閃電壓。另外，通過在絕緣子表面涂上憎水性物質，可以有效抑制污層受潮，可以使污層表面難以形成連續的導電膜，從而抑制泄漏電流，提高污閃電壓。比如RTV涂料就是一種室溫硫化硅橡膠涂料，這種涂料使用壽命非常長，國內最早的此涂料已經投入使用達十年以上，仍然工作良好。除此之外，有條件的地方可以定期清掃，對于防止絕緣子表面積聚污穢非常有用，只不過此措施受地域限制、氣候影響以及經濟效益影響很大。