武高所污秽度等级划分及测量方法

1、污秽度等级划分及测量方法国网武汉高压研究院1与污秽度相关的定义和术语参照盘形悬式绝缘子refereneecapandpininsulator用来测量现场污秽度的XP-70、XP-160盘形悬式绝缘子（根据GB/T7253）。1.1 参照长棒形绝缘子refereneelongrodinsulator用来测量现场污秽度的具有无棱的平滑的伞的L100长棒形绝缘子（根据IEC60433）。伞的上表面倾角在14和24间，而其下表面倾角在8和16间。至少需要14个伞裙。1.2 爬电距离creepagedistanee沿承受系统标称电压的金具之间的绝缘表面最短距离或最短距离之和。水泥和任何其它非绝缘材料的表

2、面不考虑为绝缘距离。如果绝缘子的绝缘表面覆有高电阻的涂层，该部分可认为是有效的绝缘表面，此段距离计入爬电距离。1.3 统一爬电比距（USCDunifiedspecificcreepagedistanee（USCD爬电距离与绝缘子两端最高运行电压（对于交流系统，通常为Um/.3）之比，通常表示为mm/kV。1.4 附盐密度saltdepositdensity（SDD）人工涂覆于给定绝缘子的绝缘体表面（不包括金属部件和装配材料）上氯化钠总量除以表面积，一般表示为mg/cm2。1.5 等值附盐密度equivalentsaltdepositdensity（ESDD）溶解后具有与从给定绝缘子的绝缘体表面

3、清洗的自然沉积物溶解后相同电导率的氯化钠总量除以表面积，一般表示为mg/cm2。1.6 不溶物密度（简称灰密）nonsolubledepositdensity（NSDD）从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的非可溶残留物总量除以表面积，一般表示为mg/cm2。1.7 现场等值盐度siteequivalentsalinity（SES）根据GB/T4585、IEC61425和DL/T859进行盐雾试验时的盐度。用该盐度试验，在相同绝缘子和相同电压下，产生的泄漏电流峰值与现场自然污秽条件下的泄漏电流峰值基本相同。1.8 现场污秽度sitepollutionseverity（SPS）在参照绝缘子连续积污3年5

4、年后开始测量，在整个时段内所记录到的ESDD/NSDD或SES的最大值。1.9 现场污秽度等级sitepollutionseverityclass从非常轻到非常严重将污秽严重程度按SPS分级。1.10 带电积污系数K1energycoefficientK1同型式绝缘子带电所测ESDD/NSDD或SES值与非带电所测ESDD/NSDD或SES值之比。1.11 形状积污系数K2profilecoefficientK2参照绝缘子（又称形状积污系数绝缘子）所测ESDD/NSDD或SES值与某种绝缘子所测ESDD/NSD或SESfi的比值。2GB污秽标准体系的建立GBXXXX-2008污秽条件下高压绝缘

5、子的选择和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般原则规定了一般定义、绝缘子的污秽特性判定准则以及污秽度评估方法。第2部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子规定了在污秽条件下如何选择使用交流瓷和玻璃绝缘子以及确定尺寸。第3部分：交流系统用复合绝缘子规定了在污秽条件下如何选择使用交流瓷和玻璃绝缘子以及确定尺寸。第4部分：直流系统用瓷和玻璃绝缘子规定了在污秽条件下如何选择使用交流瓷和玻璃绝缘子以及确定尺寸。第5部分：直流系统用复合绝缘子规定了在污秽条件下如何选择使用交流瓷和玻璃绝缘子以及确定尺寸。3DL根据国情制订相应标准并建立标准体系正在制订DL/TXXXX-200XV污秽地区绝缘子选择导则己经制订DL/TX

6、XXX-2008V人工污区分布图绘制方法4污秽类型A类：含有不溶性成份的固体污秽物。通过测量等值附盐密度ESDD和等值附灰密度NSDD来表征污秽特性。B类：液体电解质，含有很少的或不含非可溶性成份。通过测量导电率或泄漏电流来表征污秽特性。4.1 A类污秽A类污秽通常是内陆、沙漠或工业污染区。如果沿海地区形成的干盐层，经露、雾或毛毛雨快速润湿，沿海地区也属于A类污秽。A类污秽有两类主要成份，导电层的可溶性污秽物和非导电层的非可溶性污秽物。可溶性污秽可溶性污秽又分为高溶解性盐（如快速溶解于水中的盐）和低溶解性盐（如很难溶解的盐）。可溶性污秽应测量ESDD。非可溶性污秽典型的非可溶性污秽有灰尘、沙、

7、粘土、油等，非可溶性污秽应测量非可溶性沉积物密度（NSDD）。4.2 B类污秽B类污秽通常是沿海地区。在沿海地区，海水或导电雾沉降在绝缘子的绝缘体表面上其它B类污秽有农作物喷洒、化学薄雾和酸雨。4.3 环境类型分为五类。1）沙漠型主要是具有广阔的沙土和长期干旱的地区，污秽层通常含有缓慢溶解的盐，具有较高的NSDD。2）沿海型主要是沿海地区，NSDD非常低，污秽层形成很快。3）工业型靠近工业污地区，污秽层含有导电粒子。4）农业型农业地区，主要是农业耕作（A类）和农作物喷洒（B类）。主要由快速或缓慢溶解的盐（如化学制品、鸟粪、土壤中的盐份）组成污秽层，污秽层通常含有高惰性成分的物质（NSD高）（A

8、类）。5）内陆型没有明显的污染源，污秽水平较低的地区。4.4 污秽度现场污秽度（SPS）通常按下面表示： ESD併口NSDEX对A类污秽）； SES（对B类污秽）。自然污秽的污秽度通常用按下面表示：ESDD和NSDD（A类污秽）；表面电导率（B类污秽）。人工污秽试验时的污秽度按下面表示： SDD和NSDD固体层法）; SES（盐雾法）。5现场污秽度的评估5.1污秽度（SPS的测量在参照绝缘子连续积污3年5年后开始测量现场污秽度（SPS。如果测量其他型式绝缘子的SPS应将其SPS值乘以形状积污系数K2换算成参照绝缘子的SPS值，作为电力系统污区分布图中现场污秽度测量图中的SPS值。测量时间选在每

9、年积污期结束时测量污秽度，具体测量时间根据当地多年气象规律或局部气候和环境条件确定，测量间隔时间为一年。SPS取带电或不带电参照绝缘子上记录到的ESD刖NSDE或SES的最大值。交流不带电测量的值乘以1.11.3的带电积污系数K1（直流带电积污系数正在研究中），可等效为带电时测得的值。如果在测量期间降雨，测量应在适当的间隔重复进行，这取决于自然清洗的影响，SPS取测量中记录到的最大值。5.2污秽度评估方法现场污秽度的评估按如下顺序进行1）现场测量；2）有关相同场所、临近场所和类似条件的已运行的线路、变电站或换流站绝缘子的特性资料。现场测量采用的方法对A类污秽，测量参照绝缘子绝缘体表面上的ESD

10、D和NSDD对B类污秽，测量参照绝缘子的在线泄漏电流（表面电导率）；试样绝缘子的泄漏电流。准确性所有方法的准确性取决于测量的次数，测量次数多的准确性高。选择合适的绝缘子外形重要考虑的因素在参照绝缘子上进行污秽度测量时，绝缘子的积污特性和自洁性是两个重要考虑的因素测量周期污秽具有季节性，并与气候有关。因此，测量周期至少为一年，考虑到异常污秽情况和分析积污特性，有必要取更长测量周期。干旱地区的测量周期至少为三年。如有帮助，欢迎支持。5.3污秽度等级从标准化考虑，从非常轻到非常重定义了五个污秽等级来表征现场污秽度a非常轻b轻c中d重e非常重该字母等级不直接对应以前有关标准中的数字等级。从一级变到另一

11、级是渐变的，因此，当确定绝缘子尺寸时需考虑SPSS。5.3.4 对A类污秽图1和图2给出了参照盘形悬式绝缘子和参照长棒形绝缘子每一个SPS等级对应的ESDD/NSD值的范围，该值是根据现场测量、运行经验和污秽试验确定的。以一年为周期，至少第三年开始测量，取多次测量的最大值。这2个图仅适用于参照绝缘子，并考虑了其积污特性。对B类污秽图3给出了二种参照绝缘子的SPS等级与SES测量值之间的对应关系。图1图3中数值是在自然积污参照绝缘子上测量得到的，如不进行自然积污与人工积污以及绝缘子型式之间的修正，所有数值都不能直接用来确定人工污秽试验的污秽度。从SPS一级变到另一级不是突变的，因此，图1图3中二

12、级之间的边界为阴影。表3给出了各级污秽水平的例子和相对应的典型环境的简要描述环境一栏的内容不是详尽的，描述不适合单独来确定现场的污秽水平。表3中的E1到E7放在图1、图2、图3中来表示出典型的SPS水平。绝缘子的某些特性（如外形）对绝缘子的积污量有重要的影响，因此，图中典型的数字仅对参照盘形悬式绝缘子和参照长棒形绝缘子是适合的。图1参照盘形悬式绝缘子现场污秽度与等值盐密/灰密的关系（E1E7对应表3中的7种典型污秽示例，a-b、b-c、c-d、d-e为各级污区的分界线。三条直线分别为灰密和等值盐密之比为101、5:1、21的灰盐比线）NSDDmg/cm2i直mtigtitWarning:Thi

13、sf$ufesbaInotbeuseitodet芒iminenlxxator/杞或丸曲市泡乩Veryheav0h1ESDDmg/cm21图2参照长棒形绝缘子现场污秽度与等值盐密/灰密的关系NSDDmg/cm2：Wariiing:Thii闻山陀餉出Inotbedin&ctiyumedtodet&nnir-sIat?cr3tor-test靈昭止越c-MedijmLimiteddataI4I-：1J：L|：.!|：L4：:correspond:ottiseanpleinTable5ESDDmg/crn21112图2参照长棒形绝缘子现场污秽度与等值盐密/灰密的关系10100SESinkg/mSES之间

14、的关系Warning:Thisfigureshalltxrtbeusedtodetermnelaboratcxytestseverities图3B类现场污秽程度SPS与参照绝缘子或监视器测量的表1典型环境和合适的污秽评估方法示例示例典型环境的描述SPS级污秽类型E1距海岸、盐渍开阔地、沙漠50km!。距人为污染源b（大中城市及工业区）30km,植被覆盖好，人口密度很低的地区。距上述污染源更短距离内，但：主风不直接来自污染源方向；每月规律性的雨水清洗。a非常轻AE2距海岸、沙漠或开阔干地10kmr50kmt距人为污染源b（大中城市及工业区）积污期主导风下风15km30km（其它方向取主导风下风距

15、离的1/21/3）,以下同），或工业废气排放强度v1000万标mVkm2的区域及人口密度5001000人/km2的乡镇区域。距上述污染源更短距离内，但：b轻A主风不直接来自污染源方向；和/或每月规律性的雨水清洗。E3距海岸、沙漠或开阔干地3km10km，沿海轻盐碱和内陆中等盐碱（含盐量小于0.3%0.6%）地区。距重要交通线0.5km及一般交通线0.1km内。距大中城市及工业区积污期主导风下风15km30km,各大集中工业区内乡镇工业废气排放强度不大于1000万标m5/km23000万标mVkm2区域及人口密度1000人/km210000人/km2的乡镇区域。C中AE4距上述E3污染源更远一些

16、（距离在“轻”的范围内），但：在积污期常有持续1个月无降雨，且常常发生浓雾或毛毛雨；含有高导电率的大雨；NSDD高，在510倍的ESDD之间。C中A/BBAE5距海岸、沙漠或开阔干地3km内。距人为污染源b1km内，距大中城市及工业区积污期主导风下风5km10km,距独立化工及燃煤工业源1km，乡镇工业密集区及重要交通干线0.2km，人口密度大于10000人/km2的居民区和交通枢纽。d重AE6比距E5污染源更长的距离，但：在积污期常有持续1个月无降雨，常常发生浓雾或毛毛雨或融冰雪的c类地区；含有高导电率的大雨；NSDD高，在510倍的ESDD之间。d重A/BBAE7沿海岸直接承受海水飞溅与重

17、盐海雾以及含盐量大于1.0%的盐土与沙漠地区。在化工、燃煤、水泥工业源区内及距此类独立工业源0.5km内，且直接承受高电导率或化工、燃煤、水泥类高密度污秽物以及被雾或毛毛雨润湿。e非常重BA/BAa：在暴风雨期间，在距大海的该距离下，ESDD可能达到很高值。b：考虑大城市的影响，距离要更长一些，如取距海、沙漠或开阔干地的距离。C：取决于沿海地区的地形和风力强度。6ESDD禾口NSDD勺测量6.1概述通过测量现场或安装在试验站的参照绝缘子的ESD环口NSDD来确定现场污秽度，也可直接测量其他型式绝缘子的ESD刖NSDD并对污秽物的化学成份进行分析。在7片参照盘形悬式绝缘子串（为避免端部的影响最好

18、为9片）或至少14个伞裙的参照长棒形绝缘子上进行现场污秽度测量。将不带电的绝缘子尽量悬挂在线路或母线绝缘子的等高处。片9片8片7片6片5片4片3片2片1区域7区域6区域5区域4区域3区域2区域1区域7区域6区域5区域4区域3区域2区域1长棒型绝缘子图C1测量ESDDNSDD勺绝缘子在绝缘子运行3年5年连续积污后开始测量现场污秽度。选在每年积污期结束时测量，具体测量时间根据当地多年气象规律或局部气候和环境条件确定，测量间隔时间为一年。即在每年积污期结束时将靠近导线上片2和片3、片4和片5等依此类推进行ESDC和NSDDffl量，并对化学成份进行分析。每次测量ESD刖NSDM分别在AB、C三相上进

19、行。在整个合适的时段内所记录到的ESDD和NSDDS的最大值为现场污秽度的值。对交、直流绝缘子，应分别测量绝缘子的上表面和下表面的ESDD和NSDD污秽度测量除记录ESDDNSDE或SES等数据外，还记录风速。6.2测量污秽度的必要设备测量ESDD和NSDD勺设备如下：蒸馏水或去离子水电导率仪量筒温度探头医用手套滤纸胶带漏斗-干燥器或干燥箱-天平-带标签的容器-洗涤盆-脱脂棉、刷子、海棉6.3测量ESDD和NSDD的污秽收集方法为避免失去污秽，应不接触绝缘子的绝缘体表面；带清洁的医用手套。测量之前，容器、量筒等清洗干净，以保证无任何电解质。6.4擦拭法的程序将100300cm（用水量可以超过3

20、00cm1）的蒸馏水倒入有标签的容器中，并将吸水棉浸入水中（可以使用其它工具，如刷子或海棉），浸有棉花水的电导率小于0.001S/m；分别从盘形悬式绝缘子的绝缘体的上下表面用吸水棉擦洗下污秽物，长棒或支柱绝缘子通常从伞裙中的一部分收集污秽物，如图C2所示；带有污秽物的棉花应放回容器，通过摇摆和挤压使污秽物溶于水中；图C2绝缘子的绝缘体表面污秽的擦拭重复擦洗直至绝缘子的绝缘体表面无残留的污秽物。在几次擦洗后如果还有污秽物，应用刮具将其刮下并放入含有污秽物的水中；注意不要损失水，即收集污秽物前后水的重量不能有大的变化。6.5清洗法的程序除绝缘子的绝缘体表面外，分别用塑料膜紧贴着铁帽和钢脚包覆；保证

21、伞盘能放入清洗的盆中； 量出5001000cm（用水量可以超过1000cm3）的蒸馏水（小于0.001S/m）倒入盆中;将试验绝缘子放入水中（不包括钢帽、铁脚），用手慢慢清洗无棱的表面直到边缘；从盆中取出绝缘子轻轻抖动，使绝缘子上的水完全滴入盆中，将水倒入有标签的容器中，确保盆中无任何沉积物；冲洗和清洗盆； 量出5001000cm（用水量可以超过1000cm）的蒸馏水（小于0.001S/m）倒入盆中;将上述绝缘子的钢帽朝上放入盆中，用手慢慢清洗下表面的污秽物；将第二次的水再仔细倒入有标签的容器中，盆中不要留下沉淀物。6.6ESDD和NSDD的确定的计算如有帮助，欢迎支持。在充分搅拌水之后测量污

22、秽物水的电导率和温度。对于高溶解度的污秽物，搅拌的时间可短些，如几分钟；对于低溶解度的污秽物，一般需要较长的搅拌时间，如30min40min按下式进行电导率的校正：二20-H-bv-201式中：9溶液温度，C；一一在温度9C下的体积电导率，S/m；（T20在温度20E下的体积电导率，S/m；b取决于温度9的因数，可按下式计算，其关系曲线见图C3。b3.21031.032108.272103.54410ESD按下式计算，C20和Sa的关系见图C41.03Sa=5.7、-20ESDDsaV/A式中：-20在温度20T下的体积电导率，S/m；ESD等值盐密，mg/cn2；v蒸馏水的体积，cm；a绝缘

23、子的绝缘体表面面积，cm。9（溶液温度），C图C3b值曲线NSD均值如果分开测量绝缘子上下表面的ESDD其平均值按下式计算（也可用于计算）：ESDDv二ESDDtAtESDDbAb/A式中：ESDDt绝缘子上表面的ESDDmg/cm;ESDDb绝缘子下表面的ESDDmg/cm；2At绝缘子上表面的面积，cm；_2Ab绝缘子下表面的面积，cm；2A绝缘子上下表面总表面积，cm。注1：在O.OOImg/cm2范围内，推荐使用很低电导率的水（如小于104S/m）测量ESDD也可以使用电导率小于0.001S/m一般蒸馏水（去离子水）测量ESDD但污秽物水中的等值盐量中应减去水本身的等值盐量。注2:蒸馏

24、水（去离子水）的总量取决于污秽的种类和数量。非常重污秽或低溶解度污秽推荐加大水量,可按210L/m2的水来清洗。为了避免对污秽物量的低估，水的量可增加，但应使其电导率小于约0.2S/m。如果测量的电导率非常高，有可能怀疑由于水少而使污秽物未溶解。注3:搅拌时间取决于污秽物的种类，对于低溶解度污秽物，分若干个时间间隔（时间最长到30min40min）测量电导率，稳定时的测量值为电导率值。对于溶解很快的污秽物，可使用特殊的方法，如沸腾法和超声波法。卜S/m图C4（T20和Sa的关系曲线的计算首先对过滤纸（1.6卩m级或更小）称重，然后对测量了ESDD后的水使用漏斗过滤,再将过滤纸和残渣一起烘干，最后称其重量。如图C5所示。图C5测量NSDD勺过程NSD按下式计算:NSDD=1000WW)/A式中：NSDD非溶性沉积物密度，mg/亦;Wf在干燥条件下含污秽过滤纸的重量，g;Wi在干燥条件下过滤纸自身的重量，g；A绝缘子的的绝缘体表面面积，cm2。污秽的化学分析为了了解污秽物的化学成份，应对污秽物进行定量的化学分析。可溶性盐的化学分析可用ESDD测量后的