(上海雷博司电气股份有限公司上海200000)
摘要:本次研究对穿墙套管放电原因进行介绍,通过对不均匀电场中存在的气体放电原理加以分析,将放电的主要原因找出,并针对性制定应对措施。实际操作显示,穿墙套管与母排间的空气间隙呈越小显示时,出现放电的情况越明显,表明消除穿墙管放电的方法具一定可行性。
关键词:穿墙套管放电;原因分析;消除方法
穿墙套管又可按穿墙管、防水套管定义,多在电站和变电所配电装置及高压电器中应用,它的使用原理是供导线穿过接地隔板、墙壁或者电器设备外壳,支持导电部分使用外,且对地或者外壳绝缘。任何物质均有其适宜环境,而穿墙套管在无腐蚀性、可燃气体或水蒸气等环境中适用,同时,需避免其受到剧烈振动,不能与重物发生碰撞等,以保证正常运行。
1穿墙套管的发电原因分析
1.1天气原因
世界上任一物质均具其双面性,穿墙套管在技术上给我们的生活带来了便利,但是它自身还有不足之处存在,如会出现放电现象,天气原因是首要诱发因素。如果遇到回潮天或凝露天气,不管是室内还是室外,当温度与穿墙套管适宜存在的温度(+40℃至-40℃之间)不相符,或空气中混杂着有腐蚀性或者可燃气体等其他物质,或外部天气原因促使其不再是绝缘体时,即会导致发电,环境的改变可直接影响其运行,造成硬件无法正常工作。
1.2磁场欠均匀
每一个电场都有独属自己的磁场,所谓电场就是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。均匀电场中,在形成气体间隙内的流注后,当放电达到自持程度时,气体间隙就会被击穿。而在不均匀电场中,气体放电的情况有所不同【1】。穿墙套管的电荷在电场中移动时,电场力就会带动电荷做功,这就说明这个电场具有能量。但是电场是受磁场的影响的,如果是均匀的磁场的话,它的强度大小和方向是相同的,反之则不同,而穿墙套管的强度大小和方向是相反的,就此证明穿墙套管是不均匀磁场,也是造成放电的另一个原因。目前,大部分开关设备厂家在研发24到40.5kv开关设备时,简单地将12kv开关设备的结构放大,但与其在运行电压的升高过程中带来的电场发布不同;尺寸,外行的缩小使带电体间的距离缩小,产生了穿墙套管与电面更集中不均匀的问题,导致电晕放电【2】。
1.3自身问题
很多的电子设备都存在着不完美情况,穿墙套管就是这种情况,像市场上的ZW10-12/630产品,它只适用于工频交流额定电40.5kv以下,安装地点周围环境温度为-40℃~+40℃,海拔不超过1000m之电站及变电所配电装置,不适用于对套管的瓷釉、金属附件及水泥胶合剂有破坏作用或足以降低套管电气性能的场所,在运行的时候如果产生局部放电现象时,应检查瓷套管法兰处或内腔有无喷铝层局部脱落现象,如有应及时采取临时均压措施,而且安装母线穿墙瓷套管的墙孔应按其法兰加强筋最大尺寸开孔。这就是它自身的问题,它有它生活的环境,有适合的温度,有规定的场所,有相应的配置,如果有一点不同它就没办法正常运行了,譬如说如果它的螺丝过小就组装不起来,也就不可以正常运行了,所以说每个产品都有自己的特色自己的约束。
2消除方法
2.1调整穿墙套管内部的直径
套管的最主要部分是电容蕊,而电容蕊是由多层纸或者胶纸构成的密集绝缘体,它中间还夹有金属箔电极,可以有效的减少外部的干扰。套管的直径是由内向外逐步增加,而它的长度就依次的减少,当直径大的时候,长度变短;当直径小的时候,长度变长,一般来说,如果想要电场可以分布均匀,需要选择大直径的套管,因为套管是属于具有强垂直电场的绝缘结构,所以大的直径可以容纳大的容量,也会增强绝缘效果,其中电极的直径及长度,按一定的规律选取,使电场可以分布均匀。针对凝露现象导致的放电,可通过对天关柜运行环境改善加以避免,为防天关柜内进入于电缆构内分布的潮湿空气,可采取一定措施封闭开关柜和电缆沟。此外,可通过应用除湿装置和加热器,对柜内温度适时改变,以对外界适应,特别是炎热天气下,需重视观察,将隐患及时查出。
2.2电极
其实电极的组成很简单,就是一边连接着电子导体,另一边就必须是接着离子导体了。在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置,电极有正负之分,一般正极为阴极,获得电子,发生还原反应,负极则为阳极,失去电子发生氧化反应。电极可以是金属或非金属,只要能够与电解质溶液交换电子,即成为电极【3】。在电极中,正电极与负电极直接如果距离近的话,表面形态对精度的影响会很大;如果正负电极之间的距离越来越远的话,电极对精度的影响也会越来越小。如果对精度的影响变小的话,穿墙套管的内部结构就会失常,容易产生放电,所以需要改变电极中正负电极的关系,让电极正负极之间距离拉近,对精度的影响变大,从而解决放电问题。
2.3加强管理
除了套管自身的改造之外,外部的因素也颇为重要。世界上所以的东西都不是一成不变的,人类生病了也会找医生,手机坏了也要去维修,家具坏了也要维修……何况这小小的套管呢?趁着套管没有完全坏死之前,平时应该要多注重对它的保养,平时要增加检查时间,特别是在运行前要检查清楚套管有没有破损,裂纹,零件是否完整,密封处有无漏油现象,并将电器擦试干净,而且在装螺母的时候不能用力过猛,导电杆也不可以转动,以免损坏导线杆和将电器内部引线扭断。套管在运行的过程中,我们要经常保护套管表面的清洁,避免灰尘堆积而引起的放电事故(上面提起过不可夹带杂质)。套管应该避开重物撞击及严重的震动,如果发现有破损,裂纹应该立即更换。还有就是维修护理人员,要给员工树立正确的工作态度,态度决定一切,良好的工作态度就是要有主人公的心态:是我要做,而不是别人叫我去做。身为员工,如果想获得上升的空间,工作中就要认真负责,一丝不苟,而公司必须为员工提供一个就业,施展才华的平台,为员工提供学习,专业知识培训的机会,例如,多参加内部培训,函授学习等等,让员工通过不断的学习,与时俱进,及时吸收新时代的滋润,才能不断的提高自身的专业知识,提供维护套管的技术。当然我们要舍得投入,用好的工具,好的电器才能更好的维护套管。
3总结
穿墙套管是一门在生活中很普遍的技术,它是供导线穿过接地隔板,墙壁或者电器设备外壳,支持导电部分使用之外对地或者外壳绝缘,但是在这个工作原理上存在着一点瑕疵,因为潮湿天气或者凝露天气(空气中不可带有杂质),还有它的磁场不够稳定,和它自身的发展问题都能引起发电,就这些问题研究出了相应的措施,增加穿墙套管的内部直径,因为直径越大,长度越短,容量大,影响小,能有力的保护套管;还有就是电极问题,在电器中都有分正负电极,简简单单却蕴含着重要的道理,通过拉近正负电极的关系来改变他们对精度的影响程度,从而减少发电的可能性;最后我们要保护它的生存环境,尽可能的提供它所需要的环境,不管是在它运行前,运行中要维护好它,避免与重物发生碰撞,多擦擦灰尘之类的,当然,还要提高工作人员的专业水平,给他们多上上课,与时俱进,多学习学习最新的技术,更好参与工作。
参考文献:
【1】高保华CME-10型高压穿套管的原因分析及消除措施【I】高压技术,2006(8):86-88.
【2】郝放,滕振业.绝缘套管放电原因分析与对策【J】.科技世界,2012(12):59.
【3】来自迈克尔.法拉第提出的法拉第电解定律.1834