浅析高原环境对绝缘子闪络电压的影响

段姝绮 刘文娟 白雪 沈宗丞

摘要：本文以绝缘子为研究对象，分别进行高原模拟环境条件下绝缘子闪络电压试验。收集不同模拟环境条件下绝缘子闪络电压数据，分析绝缘子闪络电压与海拔之间的关系，为高原地区绝缘子的选型使用提供参考依据。

关键词：高原环境、绝缘子、闪络电压

引言

我国地势西高东低，呈阶梯状分布。山地、高原面积广大。中国有四大高原，其中海拔最高的城市平均海拔在4000米左右。近年来高原地区输电工程不断地增加，西电东送工程不断完善，输电线路横跨不同海拔地区。高原地区海拔高、气压低、相对空气密度小，同时环境温差大，架空输电线路运行环境恶劣，而绝缘子在架空输电线路中起到重要作用，它是一种特殊的绝缘控件，安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间，能够耐受电压和机械应力作用。若绝缘子因受到外部环境而损坏就会损害整条线路的使用和运行寿命。因此对于不同高原环境条件下电工电子产品的研究分析十分重要，本文仅针对绝缘子不同海拔（不同气压）进行试验分析。

1试验内容及要求

1.1试验对象

1.2试验要求

模拟海拔1500m～2000m自然环境、3000m～3500m的自然环境及4000m的自然环境下，各选一个海拔点，共计三个海拔点进行试验。依据GB/T 16927.1-2011《高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求》附录A.1.3连续放电试验，试验次数n≥10的要求，考虑试验数据的分散性，本次绝缘子的试验次数为15次。在选定的不同海拔下分别对样品进行15次试验，记录试验数据，考虑误差因素取每组数据的平均值作为该海拔下的闪络电压值。

样品为新样品，试验前需对样品进行检查，样品外观应完好，无裂纹等缺陷。同时样品应保持干燥，表面無污秽等杂质，排除样品自身缺陷对试验数据造成的影响，保证后续试验过程及试验数据的可靠性。

1.3试验设备

模拟海拔试验是在高原模拟实验室进行，实验室可以模拟海拔高度：（0～7000）m，温度：-45℃～+50℃，湿度：30%～99%，且实验室温度湿度均可调控。耐压设备为工频电压测试系统，输出电压范围（0～300）kV，试验设备均运行正常，都经第三方校准机构校准且在有效期范围内。

2试验数据

分别在海拔2000m、3500m、4000m模拟环境条件下对针式瓷绝缘子和盘形悬式瓷绝缘子进行试验，记录试验数据，再根据闪络电压值计算出海拔升高后闪络电压降低百分比。

3结果分析

依据针式绝缘子和盘形悬式绝缘子不同海拔下的试验数据表2分别绘制曲线，如图1、图2所示：

由图1、图2可知同一型号绝缘子海拔高度升高闪络电压值降低，由表2中闪络电压降低百分比试验数据可知同一型号绝缘子海拔升高500m与海拔升高1500m的闪络电压降低百分比呈上升趋势，说明海拔升高的高度越高，闪络电压值降低的越低。同时由表2中闪络电压降低百分比试验数据可知不同型号绝缘子之间的降低百分比也有所差异，且只有两组试验数据，每次试验海拔上升高度无不一致，所以无法确定是否为线性相关。但由整体的试验数据可知海拔对绝缘子闪络电压有一定的影响即为海拔高度升高闪络电压值降低。

从不同产品型号的试验结果来分析，在湿度，温度、气压基本一致的干燥环境中，同时保证试验用绝缘子是干净无污秽的，所以不考虑污秽对绝缘子闪络电压影响的情况，且试验在户内进行排除雷电天气现象影响。从不同型号来看针式绝缘子和盘形悬式绝缘子的闪络电压有一定的差异，但从所得数据整体来看海拔对绝缘子闪络电压的影响是可以肯定的。

因此高压绝缘子在高原地区使用时，应进行相应海拔的高原环境模拟试验，验证产品是否满足安装海拔环境条件的需求，同时设备投入使用后的安全可靠运行和设备的使用寿命也才能的到保障。

4结束语

由本次的研究试验可知海拔对绝缘子闪络电压有一定的影响，但试验对象仅是盘形和针式瓷绝缘子，试验对象不够全面，试验手段也不够完善。同时影响绝缘子在高原环境下的因素仅考虑海拔（气压）因素，研究不够全面。本次的研究试验数据可以为绝缘子在高原地区的使用提供参考依据。通过本次的试验数据对比可知在高原产品投入运行前的环境适应性验证十分有必要，同时高原环境模拟试验也是为高原地区电器产品的安全可靠运行提供一定的保障。

参考文献：

[1]GB/T 20626.1-2017《特殊环境条件  高原电工电子产品   第1部分：通用技术要求》

[2]GB/T 16927.1-2011《高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求》

[3]GB/T 1001.1-2003《标称电压高于1000V的架空线路绝缘子 第1部分：交流系统用瓷或玻璃绝缘子元件 定义、试验方法和判定准则》

[4]GB/T 14597-2010《电工产品不同海拔的气候环境条件》