王 平
1、案例说明
在很强的电场作用下，介质中的束缚电荷可能脱离分子而自由移动，这时电介质就丧失了它的绝缘性能，称作介质击穿。某种介质材料所能承受的最大场强就称为该电介质的击穿场强，或称为该材料的电介质强度。本案例通过绝缘子串在污秽条件下的闪络过程，详细介绍了介质击穿的物理过程，并结合数值计算方法对该问题进行了仿真研究，使学生对该物理过程有了进一步认识。
2、案例
2.1 引言
当鸟在绝缘子悬挂点附近的横担上排便时，高电导率的鸟粪将短接部分空气间隙，既使鸟粪并没有贯通全部通道，也可能造成闪络。对于不同电压等级的线路，故障的特点也有所不同。对于220kV及以下电压等级的线路，绝缘子串较短，大鸟的高电导鸟粪可行成较长的通道，使空气间隙的有效绝缘长度明显减小，空间电场严重畸变，在带电体与粪道末端之间的空气间隙中放电。对于 1
500kV及以上电压等级的线路，相对于整个绝缘子串来说，鸟粪通道所占的空气间隙比例较小，直接导致其余的空气间隙闪络的概率较小。但是，如果绝缘子上已存有一定污秽且在潮湿气候的作用下，由于绝缘子串的绝缘水平降低，放电就可能沿着“鸟粪通道—粪道末端与绝缘子串间的空气间隙—绝缘子串表面”这一通道形成。
绝缘子串鸟粪闪络是输电线路的外绝缘故障之一，其主要形式是鸟粪在绝缘子附近下落时，严重畸变了下落通道周围的电场分布，造成鸟粪通道与绝缘子高压均压环或金具之间发生的空气间隙击穿而导致的闪络。
文献1进行了长空气间隙的鸟粪闪络实验研究，成功地在实验室模拟出500kV 长空气间隙的鸟粪放电过程，并以每秒25 帧的速度拍摄了绝缘子闪络过程的照片，图1为截取的典型闪络照片示意图。
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图1绝缘子串闪络过程
2.2 案例
肾毒清
鸟粪闪络是一种突发性事件，闪络前没有任何征兆，闪络时也极少为人所见，只能事后以鸟粪痕迹作为判断。鸟粪下落的瞬间畸变了绝缘子周围的电场分布，鸟粪通道与绝缘子高压端之间发生了空气间隙击穿而导致闪络。当闪络产生的电弧将鸟驱赶飞走后，鸟粪落地，绝缘子周围电场分布又恢复正常。此时重合闸动作，线路再带电时均能正常供电，从闪络机理再次说明了鸟粪闪络重合闸
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动作成功率高的原因。经清华大学试验室的试验可知，鸟粪闪络的发展过程可以分为3个阶段[2]:
第一，鸟粪通道的形成和伸长。鸟粪排出后，以自由落体的方式下落，形成一段细长的下落体。
第二，绝缘子周围电场发生严重畸变。具有一定导电性的鸟粪通道的介入使绝缘子周围的电场分布发生严重畸变，鸟粪通道的前端与绝缘子高压端之间的空气间隙电场强度大大增加。绝缘子承受的大部分电压都加在了这一段空气间隙上。
第三，空气间隙击穿，完成闪络。当鸟粪通道的前端越来越接近绝缘子高压端时，它们之间的空气间隙承受不了所加的电压，间隙被击穿，形成局部电弧。当鸟粪的电导率超过一定值时，局部电弧最终导致绝缘子闪络。
对复合绝缘子采用有限元法，利用ANSYS软件模拟计算鸟粪的存在对场强畸变的影响。以鸟粪在导线的正上方为例，电场计算模型如图2所示，横担用长方体模拟，杆塔、导线和鸟粪分别用圆柱体来模拟，复合绝缘子按实际形状建立[3]。
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图2 鸟粪闪络电场计算的建立
当鸟粪长度为1米，沿复合绝缘子串边缘从导线侧上方落下时，电压分布如图3所示，场强分布如图4所示。
图3 鸟粪从导线侧上方沿串下落时的电压分布
关典史
地牢围攻3联机
图4 鸟粪从导线侧上方沿串下落时的场强分布
从以上两图中可以看出，鸟粪的端部以及高压端均压环处的电场强度值较
5藤井瑞希
>珍妃之印
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