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覆冰與污穢絕緣子（簡體書）
商品資訊
系列名：國際電氣工程先進技術譯叢
ISBN13：9787111456032
出版社：機械工業出版社
作者：Masoud Farzaneh William A.Chisholm
出版日：2014/04/01
裝訂／頁數：平裝／552頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：1
商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
目次
商品簡介
原書作者法澤內長期從事電網覆冰研究，是國際上該領域的著名專家，原著總結了國際上幾十年在該領域的研究成果，是目前唯一一本正式出版的關于覆冰絕緣子的英文專著。
《覆冰與污穢絕緣子》在表述污穢和覆冰絕緣子的行為特性的基礎上，論述污穢和覆冰絕緣子的放電過程和特性，防止絕緣子發生污穢覆冰閃絡的原理、方法和技術措施。希望《覆冰與污穢絕緣子》的翻譯能夠對我國電網的防冰工作起到積極借鑒和推動作用。
《覆冰與污穢絕緣子》在表述污穢和覆冰絕緣子的行為特性的基礎上，論述污穢和覆冰絕緣子的放電過程和特性，防止絕緣子發生污穢覆冰閃絡的原理、方法和技術措施。希望《覆冰與污穢絕緣子》的翻譯能夠對我國電網的防冰工作起到積極借鑒和推動作用。
作者簡介
Masoud Farzaneh，博士。教授。電力工程領域的國際知名專家，IEEE、IET和加拿大電氣工程協會的資深會員(Fellow)。Masoud Farzaneh教授現為“覆冰與電網工程(CenGivre)國際中心”主任，加拿大魁北克大學西庫帝米分校(UOAC)承擔的“加拿大電網裝備大氣覆冰研究計劃(iNGIVRE)”和“魁北克電網裝備大氣覆冰研究計劃(CIGELE)”的首席科學家。他還是IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation的副主編，IEEE DEIS戶外絕緣委員會的主席以及ClGRE WG B2.29(輸電線路除冰和防冰)的召集人。
名人/編輯推薦
法澤內所著的《覆冰與污穢絕緣子》最大的特點是全面總結了國際上幾十年來關于覆冰和污穢絕緣子的研究成果，可以說是電網絕緣子覆冰的百科全書，更是反映了國際上關于覆冰和污穢絕緣子研究的最新成果和最高水平，提出了覆冰和污穢絕緣存在的問題，指明了繼續研究的方向，因此本書對于我國電網的防冰減災工作的研究、電網運行和維護具有重要的參考價值。
目次
譯者序
原書前言
致謝
第1章引言1
1.1目標與范圍1
1.1.1問題范圍1
1.1.2問題特征3
1.1.3本書的讀者對象3
1.2電力系統可靠性4
1.2.1電力系統可靠性措施5
1.2.2實現可靠性的其他措施和方法7
1.2.3通過運行維護提高可靠性8
1.2.4事故維修成本8
1.2.5瞬時斷電成本8
1.2.6可靠電力系統的技術構成10
1.2.7電力系統可靠性管理11
1.3絕緣配合的范疇12
1.4本書章節概況13
1.5本章小結14
參考文獻14
第2章電力系統用絕緣子17
2.1絕緣子術語17
2.1.1電氣閃絡17
2.1.2機械支撐17
2.1.3絕緣子尺寸18
2.1.4冬季條件下術語解析21
2.2絕緣子分類22
2.2.1按材料分類23
2.2.2按用途分類24
2.2.3按機械荷載特性分類26
2.3絕緣子結構26
2.3.1陶瓷材料26
2.3.2聚合物材料33
2.3.3端部金具35
2.3.4串并聯絕緣子用其他材料36
2.4絕緣子上的電氣強度37
2.4.1工頻電氣強度37
2.4.2絕緣子沖擊電氣特性38
2.4.3冬季寒冷條件下主要電氣因素39
2.5環境條件對絕緣子的影響40
2.5.1一般條件下的環境影響因素40
2.5.2凍雨條件下的環境影響因素41
覆冰與污穢絕緣子目錄2.6絕緣子的機械強度41
2.6.1一般條件下影響機械強度的重要因素41
2.6.2凍雨條件下影響機械強度的重要因素42
2.7本章小結42
參考文獻43
第3章絕緣子環境污染45
3.1環境污染45
3.2電力系統絕緣子污穢沉積47
3.2.1典型污染源47
3.2.2污穢沉積過程48
3.2.3現場污穢度的監測方法48
3.2.4污穢等級的短期變化規律49
3.2.5自然清洗過程與污穢等級的關系52
3.2.6污穢等級的長期變化規律53
3.2.7影響絕緣子積污的其他因素54
3.3不溶于水的惰性物質的沉積54
3.3.1惰性物質源和沉積特性55
3.3.2NSDD的直接測量方法55
3.3.3NSDD的間接測量方法56
3.3.4NSDD在絕緣子表面電阻中的作用57
3.3.5NSDD測量實例57
3.4可溶性導電污染物質59
3.4.1發電廠污染源60
3.4.2其他固定污染源63
3.4.3電解質的電導率71
3.5溫度對電導率的影響73
3.5.1離子的當量電導73
3.5.2溫度對液態水電導率的影響74
3.5.3溫度對冰的電導率的影響75
3.6ESDD的換算78
3.6.1絕緣子實例分析：墨西哥78
3.6.2絕緣子實例分析：阿爾及利亞79
3.6.3絕緣子實例分析：日本80
3.6.4絕緣子表面電阻81
3.6.5絕緣子泄漏電流實例分析82
3.6.6應用腐蝕性環境測量估算ESDD83
3.6.7自然沉降電導率的統計分布特性86
3.6.8移動污染源86
3.7污穢表面自濕潤95
3.8絕緣子凝霧引起的表面濕潤97
3.8.1霧的測量方法97
3.8.2霧參數的典型觀測97
3.8.3霧氣候學100
3.8.4絕緣子表面凝霧101
3.8.5凝霧與蒸發之間的熱平衡102
3.8.6霧中臨界濕潤條件104
3.9自然降水引起的表面濕潤104
3.9.1測量方法與量綱105
3.9.2雨滴尺寸和降水電導率的影響107
3.9.3雨水沖洗對表面電導率的影響108
3.9.4降雨氣候學108
3.10人工沉降引起的表面濕潤110
3.10.1塔漆110
3.10.2鳥糞流110
3.10.3大壩霧卷111
3.10.4灌溉水再生利用112
3.10.5冷卻水池殘余物：淡水飛濺112
3.10.6冷卻塔廢水114
3.10.7冷卻水殘余物：含鹽殘余物或海水飛濺115
3.10.8人工灌溉115
3.11本章小結117
參考文獻117
第4章污穢條件下絕緣子電氣性能125
4.1污穢絕緣子與其電氣性能的相關術語125
4.1.1表征污穢特征的術語125
4.1.2與污穢絕緣子運行環境有關的術語126
4.1.3高電壓測量術語127
4.2空氣間隙擊穿128
4.2.1均勻電場中空氣擊穿128
4.2.2非均勻電場中空氣擊穿129
4.2.3清潔干燥絕緣子的擊穿特性129
4.2.4清潔濕潤絕緣子的擊穿特性132
4.3污穢絕緣子串的擊穿133
4.3.1污穢親水性表面的擊穿過程133
4.3.2污穢憎水性表面擊穿過程134
4.3.3真實絕緣子污穢閃絡過程的復雜性136
4.4戶外試驗方法136
4.4.1泄漏電流的現場觀測136
4.4.2閃絡過程的現場觀測137
4.4.3其他變化的現場觀測137
4.4.41934～1936年英國克里登的觀測138
4.4.51942～1958年英國克里登的觀測139
4.4.6英國布萊頓的觀測141
4.4.7法國馬蒂格的觀測141
4.4.8意大利國家電力公司的觀測142
4.4.9日本能登、秋田、竹山的觀測142
4.5戶內污穢閃絡試驗方法144
4.5.1人工與自然污穢試驗比較146
4.5.2污穢試驗工頻電源要求147
4.5.3實驗室電氣間隙要求149
4.6鹽霧試驗149
4.6.1鹽霧試驗法的定義149
4.6.2鹽霧試驗法的驗證150
4.6.3快速閃絡法150
4.7清潔霧試驗法152
4.7.1陶瓷絕緣子的預污染方法152
4.7.2聚合物絕緣子預污染方法154
4.7.3人工濕潤過程156
4.7.4清潔霧試驗的驗證157
4.7.5快速閃絡法159
4.8其他試驗方法160
4.8.1自然污穢絕緣子160
4.8.2污液法160
4.8.3周期塵埃法161
4.8.4干燥鹽層法161
4.8.5冷霧試驗方法162
4.8.6聚合物絕緣子材料老化試驗163
4.8.7污穢試驗方法總結163
4.9鹽霧試驗結果164
4.9.1鹽霧交流試驗結果164
4.9.2鹽霧直流試驗結果165
4.10清潔霧試驗結果166
4.10.1清潔霧交流試驗166
4.10.2清潔霧直流試驗167
4.10.3沖擊電壓下的清潔霧試驗171
4.11絕緣子技術參數的影響171
4.11.1泄漏距離和形狀171
4.11.2小直徑纖維絲和全介質自承式光纜的影響173
4.11.3絕緣子平均直徑的影響174
4.11.4絕緣子形狀因數的影響178
4.11.5表面材質的影響180
4.12不溶物密度的影響182
4.13氣壓對污穢試驗的影響184
4.13.1空氣密度和濕度的標準校正方法184
4.13.2污穢閃絡的氣壓校正185
4.14溫度對污穢閃絡的影響187
4.14.10℃以上的溫度187
4.14.20℃以下的溫度189
4.15本章小結190
參考文獻191
第5章污穢閃絡模型197
5.1局部放電一般分類197
5.1.1絕緣表面放電現象198
5.2污穢表面干帶電弧200
5.2.1濕污層厚度及其電氣特性200
5.2.2表面阻抗的影響201
5.2.3導致干帶形成的溫度效應201
5.2.4干帶形成202
5.2.5干帶電弧產生和發展203
5.2.6濕潤污層放電的不利因素203
5.2.7電弧穩定及發展成閃絡207
5.3濕潤污穢表面電弧208
5.3.1放電產生與發展208
5.3.2空氣電弧的V?I特性209
5.3.3冰水表面電弧的V?I特性211
5.3.4電弧發展的力學特性212
5.4剩余污層電阻213
5.4.1污層串聯電阻的觀測結果213
5.4.2污層串聯電阻的數學函數216
5.4.3導電層弧根電阻219
5.5直流污穢閃絡模型221
5.5.1均勻污層的解析解222
5.5.2絕緣子形狀因數的解析解223
5.5.3非均勻污層的數值分析224
5.5.4各種污層模型的比較224
5.5.5多電弧串聯的引入225
5.5.6氣壓和溫度對直流電弧參數的影響226
5.6交流污穢閃絡模型227
5.6.1交流電弧重燃227
5.6.2環境溫度對交流重燃條件的影響229
5.6.3重燃條件數學模型230
5.6.4交直流閃絡模型比較231
5.7冷霧閃絡的理論模型232
5.8污穢閃絡模型的未來研究方向233
5.9本章小結233
參考文獻234
第6章提高污穢條件絕緣特性的方法和措施238
6.1運行維護監測238
6.1.1絕緣子污穢監測238
6.1.2基于泄漏電流的狀態監測242
6.1.3基于電暈檢測裝置的狀態監測247
6.1.4基于遠程熱成像的狀態監測249
6.2絕緣子清洗250
6.2.1任其自然250
6.2.2絕緣子水沖洗：清洗間隔選擇251
6.2.3絕緣子水沖洗：清洗方法和條件251
6.2.4研究實例：南加州愛迪生公司(1965—1976)253
6.2.5基于行業標準慣例的絕緣子水沖洗法254
6.2.6絕緣子水沖洗：半導體釉257
6.2.7絕緣子清洗：聚合物型和RTV涂層257
6.2.8絕緣子水沖洗：冰凍天氣的清洗方法259
6.2.9絕緣子清掃：干燥介質259
6.3絕緣子涂層261
6.3.1充油型絕緣子261
6.3.2油脂262
6.3.3有機硅涂料263
6.4增加附件266
6.4.1傘裙罩266
6.4.2增爬裙267
6.4.3防動物、鳥類或鳥糞裝置269
6.4.4電暈環270
6.4.5招弧角272
6.5增加絕緣子串長273
6.6更換為優化設計絕緣子274
6.6.1采用標準間距和直徑的防霧型外形275
6.6.2采用空氣動力型結構275
6.6.3采用大小傘交替布置結構277
6.6.4采用大盤徑大間距的鐘罩形絕緣子278
6.6.5采用大盤徑大間距的防霧型絕緣子279
6.6.6變電站支柱穿墻套管281
6.7更換為半導體釉絕緣子281
6.7.1半導體釉技術282
6.7.2清潔半導體釉絕緣子的熱平衡284
6.7.3污穢半導體釉絕緣子的熱平衡286
6.7.4半導體釉絕緣子的在線監測287
6.7.5霧中、冷霧凝結的功耗作用287
6.7.6半導體絕緣子的臨近效應288
6.7.7運行經驗288
6.8采用聚合物絕緣子289
6.8.1污穢條件下的短期經驗289
6.8.2污穢條件下的長期經驗290
6.8.3與陶瓷絕緣子的互換性291
6.8.4實例分析：沙漠環境293
6.9本章小結293
參考文獻293
第7章覆冰閃絡298
7.1與冰有關的術語298
7.2冰的形態299
7.2.1晶體結構300
7.2.2過冷卻300
7.2.3污穢晶格缺陷301
7.3冰的電氣特性301
7.3.1冰體導電性301
7.3.2冰表面導電性301
7.3.3冰的高頻特性304
7.4冰閃事故306
7.4.1輕微覆冰307
7.4.2輕度覆冰308
7.4.3中等覆冰311
7.4.4嚴重覆冰312
7.5冰閃過程314
7.5.1輕微與輕度覆冰的冰閃過程315
7.5.2中等覆冰的冰閃315
7.5.3嚴重覆冰的閃絡317
7.6覆冰試驗方法317
7.6.1絕緣子電氣試驗標準318
7.6.2隔離開關覆冰機械試驗標準318
7.6.3戶外實驗站自然覆冰試驗319
7.6.4實驗室覆冰試驗的歷史319
7.6.5推薦的覆冰試驗方法325
7.6.6推薦的冷霧試驗方法328
7.7冰閃試驗結果328
7.7.1戶外試驗結果329
7.7.2輕微覆冰的實驗室試驗329
7.7.3輕度覆冰絕緣子332
7.7.4中等覆冰絕緣子333
7.7.5冰凌完全橋接絕緣子338
7.7.6嚴重覆冰條件下的避雷器343
7.7.7雷電和操作沖擊冰閃344
7.7.8嚴重覆冰時直徑對交流冰閃的影響346
7.7.9嚴重覆冰的直流閃絡結果348
7.8覆冰閃絡經驗模型352
7.8.1沿泄漏距離的交流閃絡冰強積353
7.8.2沿干弧距離的交流閃絡冰強積354
7.8.3嚴重覆冰條件下直流閃絡的ISP模型358
7.8.4冰閃與濕閃的比較359
7.9覆冰絕緣子冰閃過程數學模型359
7.9.1覆冰絕緣子直流閃絡模型360
7.9.2預污染對覆冰絕緣子直流閃絡的影響365
7.9.3覆冰絕緣子交流閃絡模型367
7.9.4應用分析：輕微覆冰過程閃絡372
7.9.5應用分析：輕度覆冰條件下的閃絡374
7.9.6應用分析：中等覆冰條件下的閃絡375
7.9.7應用分析：嚴重覆冰條件下的閃絡376
7.10覆冰表面的大氣參數校正378
7.10.1嚴重覆冰的氣壓校正378
7.10.2溫度和氣壓對電弧參數的影響379
7.10.3冰的溫度對熱傳遞的影響380
7.11覆冰過程閃絡模型研究的發展趨勢381
7.11.1冰表面流注產生和發展381
7.11.2冰表面電弧運動的動態特性382
7.11.3冰溫度的動態模型382
7.12本章小結383
參考文獻383
第8章積雪閃絡391
8.1積雪的有關名詞術語391
8.2積雪的形態392
8.3積雪的電氣特性393
8.3.1雪的導電性能(0～100Hz)394
8.3.2雪的介電性能(100Hz～5MHz)396
8.3.3雪中的放電效應398
8.4積雪閃絡事故398
8.5積雪閃絡過程與試驗方法400
8.5.1積雪閃絡過程401
8.5.2積雪試驗方法401
8.5.3積雪試驗常規布置402
8.5.4積雪方法402
8.5.5積雪試驗閃絡電壓的估算403
8.6積雪閃絡試驗結果405
8.6.1戶外自然積雪試驗405
8.6.2戶外人工積雪試驗406
8.6.3室內自然積雪試驗407
8.6.4積雪絕緣子直流試驗結果410
8.6.5積雪絕緣子操作沖擊閃絡特性410
8.6.6長絕緣子串積雪閃絡試驗結果410
8.7絕緣子積雪閃絡經驗模型413
8.7.1試驗結果與“雪強積”的關系413
8.7.2積雪閃絡與冰閃、冷霧閃絡的比較414
8.7.3積雪閃絡電壓與運行電壓的比較416
8.8積雪絕緣子上閃絡過程的數學建模416
8.8.1積雪的電流?電壓特性417
8.8.2直流閃絡電壓419
8.8.3交流重燃條件與閃絡電壓419
8.8.4操作沖擊與雷電沖擊閃絡420
8.9積雪閃絡電壓大氣參數校正421
8.9.1氣壓校正421
8.9.2溫度校正421
8.10積雪閃絡實例分析421
8.10.1云中霧凇凝結：安大略基爾山谷(KeeleValley)421
8.10.2暫態過電壓問題：挪威的420kV斷路器422
8.10.3避雷器上的積雪424
8.11本章小結425
參考文獻425
第9章提高覆冰積雪絕緣子電氣特性的方法和措施429
9.1輕微覆冰和輕度覆冰地區降低冰閃事故的措施430
9.1.1半導體釉431
9.1.2增大泄漏距離433
9.1.3絕緣子涂刷RTV硅橡膠437
9.1.4更換聚合物材料441
9.1.5監測污穢狀態并進行水沖洗441
9.1.6實例分析：智能(SMART)水沖洗445
9.2中等覆冰地區降低冰閃事故的措施447
9.2.1采用具有較大傘間距結構的絕緣子448
9.2.2增大干弧距離449
9.2.3改變絕緣子安裝方向450
9.2.4半導體釉451
9.2.5聚合物絕緣子455
9.2.6電暈環455
9.2.7采用遠程熱成像儀監測環境條件456
9.2.8有機硅涂層457
9.3嚴重覆冰地區降低冰閃事故的措施458
9.3.1增大干弧距離458
9.3.2采用半導體釉更換459
9.3.3加裝增爬裙461
9.3.4采用聚合物絕緣子更換465
9.3.5基于泄漏電流監測覆冰狀態466
9.3.6凍雨天氣進行除冰466
9.3.7電暈環與其他金具468
9.3.8增大傘間距離469
9.3.9絕緣子涂刷RTV涂層469
9.4積雪和霧凇地區降低冰閃事故的措施472
9.4.1增大干弧距離472
9.4.2選擇合理的絕緣子外形472
9.4.3采用并聯絕緣子串473
9.4.4聚合物絕緣子473
9.4.5表面涂層473
9.4.6采用半導體釉474
9.4.7采用其他輔助措施475
9.5減輕各種類型覆冰的措施475
9.5.1任其自然475
9.5.2降壓運行476
9.5.3采用電暈探測儀檢測支柱缺陷476
9.6本章小結476
參考文獻477
ⅩⅧ覆冰與污穢絕緣子目錄ⅩⅦ第10章覆冰與污穢環境的絕緣配合481
10.1絕緣配合過程481
10.1.1輸電線路過電壓的分類482
10.1.2高壓絕緣子參數483
10.1.3超高壓絕緣子參數484
10.1.4允許元件故障率下的設計485
10.1.5電網允許故障率下的設計486
10.2絕緣配合的慣用法和統計法487
10.3IEEE 1313.2的污穢絕緣設計方法491
10.4IEC 60815的污穢絕緣設計方法492
10.5CIGRE的污穢絕緣設計方法494
10.6冬季污穢特性495
10.6.1冬季無雨天數496
10.6.2ESDD增加率497
10.6.3路鹽的影響498
10.7凍霧500
10.8凍雨和凍毛毛雨502
10.8.1測量裝置502
10.8.2發生頻率502
10.8.3凍結沉降的日出現時間和年出現月份504
10.8.4凍雨的嚴重性505
10.8.5凍雨水的電導率505
10.9降雪氣象條件507
10.9.1測量積雪的標準方法507
10.9.2雪的累積性和持續性507
10.9.3融雪509
10.10采用慣用法確定泄漏距離510
10.11采用概率統計法確定泄漏距離511
10.12采用慣用法確定干弧距離512
10.12.1覆冰環境下對干弧距離的要求512
10.12.2積雪環境下對干弧距離的要求513
10.13采用概率統計法確定干弧距離514
10.14絕緣設計實例分析516
10.14.1安大略500kV線路516
10.14.2安大略230kV線路517
10.14.3紐芬蘭與拉布拉多省水電局519
10.15本章小結520
參考文獻521
附錄524
附錄A絕緣子污穢等級測量524
參考文獻527
附錄B氣壓、濕度和溫度校正標準528
B.1均勻電場校正方法概要528
B.2實驗室結果校正方法標準528
B.3直流、交流和操作沖擊531
B.4雷電沖擊531
B.5霧的形成條件531
B.60℃以下需要考慮的特殊因素531
參考文獻532
附錄C與絕緣子沖擊特性有關的術語534
原書前言
致謝
第1章引言1
1.1目標與范圍1
1.1.1問題范圍1
1.1.2問題特征3
1.1.3本書的讀者對象3
1.2電力系統可靠性4
1.2.1電力系統可靠性措施5
1.2.2實現可靠性的其他措施和方法7
1.2.3通過運行維護提高可靠性8
1.2.4事故維修成本8
1.2.5瞬時斷電成本8
1.2.6可靠電力系統的技術構成10
1.2.7電力系統可靠性管理11
1.3絕緣配合的范疇12
1.4本書章節概況13
1.5本章小結14
參考文獻14
第2章電力系統用絕緣子17
2.1絕緣子術語17
2.1.1電氣閃絡17
2.1.2機械支撐17
2.1.3絕緣子尺寸18
2.1.4冬季條件下術語解析21
2.2絕緣子分類22
2.2.1按材料分類23
2.2.2按用途分類24
2.2.3按機械荷載特性分類26
2.3絕緣子結構26
2.3.1陶瓷材料26
2.3.2聚合物材料33
2.3.3端部金具35
2.3.4串并聯絕緣子用其他材料36
2.4絕緣子上的電氣強度37
2.4.1工頻電氣強度37
2.4.2絕緣子沖擊電氣特性38
2.4.3冬季寒冷條件下主要電氣因素39
2.5環境條件對絕緣子的影響40
2.5.1一般條件下的環境影響因素40
2.5.2凍雨條件下的環境影響因素41
覆冰與污穢絕緣子目錄2.6絕緣子的機械強度41
2.6.1一般條件下影響機械強度的重要因素41
2.6.2凍雨條件下影響機械強度的重要因素42
2.7本章小結42
參考文獻43
第3章絕緣子環境污染45
3.1環境污染45
3.2電力系統絕緣子污穢沉積47
3.2.1典型污染源47
3.2.2污穢沉積過程48
3.2.3現場污穢度的監測方法48
3.2.4污穢等級的短期變化規律49
3.2.5自然清洗過程與污穢等級的關系52
3.2.6污穢等級的長期變化規律53
3.2.7影響絕緣子積污的其他因素54
3.3不溶于水的惰性物質的沉積54
3.3.1惰性物質源和沉積特性55
3.3.2NSDD的直接測量方法55
3.3.3NSDD的間接測量方法56
3.3.4NSDD在絕緣子表面電阻中的作用57
3.3.5NSDD測量實例57
3.4可溶性導電污染物質59
3.4.1發電廠污染源60
3.4.2其他固定污染源63
3.4.3電解質的電導率71
3.5溫度對電導率的影響73
3.5.1離子的當量電導73
3.5.2溫度對液態水電導率的影響74
3.5.3溫度對冰的電導率的影響75
3.6ESDD的換算78
3.6.1絕緣子實例分析：墨西哥78
3.6.2絕緣子實例分析：阿爾及利亞79
3.6.3絕緣子實例分析：日本80
3.6.4絕緣子表面電阻81
3.6.5絕緣子泄漏電流實例分析82
3.6.6應用腐蝕性環境測量估算ESDD83
3.6.7自然沉降電導率的統計分布特性86
3.6.8移動污染源86
3.7污穢表面自濕潤95
3.8絕緣子凝霧引起的表面濕潤97
3.8.1霧的測量方法97
3.8.2霧參數的典型觀測97
3.8.3霧氣候學100
3.8.4絕緣子表面凝霧101
3.8.5凝霧與蒸發之間的熱平衡102
3.8.6霧中臨界濕潤條件104
3.9自然降水引起的表面濕潤104
3.9.1測量方法與量綱105
3.9.2雨滴尺寸和降水電導率的影響107
3.9.3雨水沖洗對表面電導率的影響108
3.9.4降雨氣候學108
3.10人工沉降引起的表面濕潤110
3.10.1塔漆110
3.10.2鳥糞流110
3.10.3大壩霧卷111
3.10.4灌溉水再生利用112
3.10.5冷卻水池殘余物：淡水飛濺112
3.10.6冷卻塔廢水114
3.10.7冷卻水殘余物：含鹽殘余物或海水飛濺115
3.10.8人工灌溉115
3.11本章小結117
參考文獻117
第4章污穢條件下絕緣子電氣性能125
4.1污穢絕緣子與其電氣性能的相關術語125
4.1.1表征污穢特征的術語125
4.1.2與污穢絕緣子運行環境有關的術語126
4.1.3高電壓測量術語127
4.2空氣間隙擊穿128
4.2.1均勻電場中空氣擊穿128
4.2.2非均勻電場中空氣擊穿129
4.2.3清潔干燥絕緣子的擊穿特性129
4.2.4清潔濕潤絕緣子的擊穿特性132
4.3污穢絕緣子串的擊穿133
4.3.1污穢親水性表面的擊穿過程133
4.3.2污穢憎水性表面擊穿過程134
4.3.3真實絕緣子污穢閃絡過程的復雜性136
4.4戶外試驗方法136
4.4.1泄漏電流的現場觀測136
4.4.2閃絡過程的現場觀測137
4.4.3其他變化的現場觀測137
4.4.41934～1936年英國克里登的觀測138
4.4.51942～1958年英國克里登的觀測139
4.4.6英國布萊頓的觀測141
4.4.7法國馬蒂格的觀測141
4.4.8意大利國家電力公司的觀測142
4.4.9日本能登、秋田、竹山的觀測142
4.5戶內污穢閃絡試驗方法144
4.5.1人工與自然污穢試驗比較146
4.5.2污穢試驗工頻電源要求147
4.5.3實驗室電氣間隙要求149
4.6鹽霧試驗149
4.6.1鹽霧試驗法的定義149
4.6.2鹽霧試驗法的驗證150
4.6.3快速閃絡法150
4.7清潔霧試驗法152
4.7.1陶瓷絕緣子的預污染方法152
4.7.2聚合物絕緣子預污染方法154
4.7.3人工濕潤過程156
4.7.4清潔霧試驗的驗證157
4.7.5快速閃絡法159
4.8其他試驗方法160
4.8.1自然污穢絕緣子160
4.8.2污液法160
4.8.3周期塵埃法161
4.8.4干燥鹽層法161
4.8.5冷霧試驗方法162
4.8.6聚合物絕緣子材料老化試驗163
4.8.7污穢試驗方法總結163
4.9鹽霧試驗結果164
4.9.1鹽霧交流試驗結果164
4.9.2鹽霧直流試驗結果165
4.10清潔霧試驗結果166
4.10.1清潔霧交流試驗166
4.10.2清潔霧直流試驗167
4.10.3沖擊電壓下的清潔霧試驗171
4.11絕緣子技術參數的影響171
4.11.1泄漏距離和形狀171
4.11.2小直徑纖維絲和全介質自承式光纜的影響173
4.11.3絕緣子平均直徑的影響174
4.11.4絕緣子形狀因數的影響178
4.11.5表面材質的影響180
4.12不溶物密度的影響182
4.13氣壓對污穢試驗的影響184
4.13.1空氣密度和濕度的標準校正方法184
4.13.2污穢閃絡的氣壓校正185
4.14溫度對污穢閃絡的影響187
4.14.10℃以上的溫度187
4.14.20℃以下的溫度189
4.15本章小結190
參考文獻191
第5章污穢閃絡模型197
5.1局部放電一般分類197
5.1.1絕緣表面放電現象198
5.2污穢表面干帶電弧200
5.2.1濕污層厚度及其電氣特性200
5.2.2表面阻抗的影響201
5.2.3導致干帶形成的溫度效應201
5.2.4干帶形成202
5.2.5干帶電弧產生和發展203
5.2.6濕潤污層放電的不利因素203
5.2.7電弧穩定及發展成閃絡207
5.3濕潤污穢表面電弧208
5.3.1放電產生與發展208
5.3.2空氣電弧的V?I特性209
5.3.3冰水表面電弧的V?I特性211
5.3.4電弧發展的力學特性212
5.4剩余污層電阻213
5.4.1污層串聯電阻的觀測結果213
5.4.2污層串聯電阻的數學函數216
5.4.3導電層弧根電阻219
5.5直流污穢閃絡模型221
5.5.1均勻污層的解析解222
5.5.2絕緣子形狀因數的解析解223
5.5.3非均勻污層的數值分析224
5.5.4各種污層模型的比較224
5.5.5多電弧串聯的引入225
5.5.6氣壓和溫度對直流電弧參數的影響226
5.6交流污穢閃絡模型227
5.6.1交流電弧重燃227
5.6.2環境溫度對交流重燃條件的影響229
5.6.3重燃條件數學模型230
5.6.4交直流閃絡模型比較231
5.7冷霧閃絡的理論模型232
5.8污穢閃絡模型的未來研究方向233
5.9本章小結233
參考文獻234
第6章提高污穢條件絕緣特性的方法和措施238
6.1運行維護監測238
6.1.1絕緣子污穢監測238
6.1.2基于泄漏電流的狀態監測242
6.1.3基于電暈檢測裝置的狀態監測247
6.1.4基于遠程熱成像的狀態監測249
6.2絕緣子清洗250
6.2.1任其自然250
6.2.2絕緣子水沖洗：清洗間隔選擇251
6.2.3絕緣子水沖洗：清洗方法和條件251
6.2.4研究實例：南加州愛迪生公司(1965—1976)253
6.2.5基于行業標準慣例的絕緣子水沖洗法254
6.2.6絕緣子水沖洗：半導體釉257
6.2.7絕緣子清洗：聚合物型和RTV涂層257
6.2.8絕緣子水沖洗：冰凍天氣的清洗方法259
6.2.9絕緣子清掃：干燥介質259
6.3絕緣子涂層261
6.3.1充油型絕緣子261
6.3.2油脂262
6.3.3有機硅涂料263
6.4增加附件266
6.4.1傘裙罩266
6.4.2增爬裙267
6.4.3防動物、鳥類或鳥糞裝置269
6.4.4電暈環270
6.4.5招弧角272
6.5增加絕緣子串長273
6.6更換為優化設計絕緣子274
6.6.1采用標準間距和直徑的防霧型外形275
6.6.2采用空氣動力型結構275
6.6.3采用大小傘交替布置結構277
6.6.4采用大盤徑大間距的鐘罩形絕緣子278
6.6.5采用大盤徑大間距的防霧型絕緣子279
6.6.6變電站支柱穿墻套管281
6.7更換為半導體釉絕緣子281
6.7.1半導體釉技術282
6.7.2清潔半導體釉絕緣子的熱平衡284
6.7.3污穢半導體釉絕緣子的熱平衡286
6.7.4半導體釉絕緣子的在線監測287
6.7.5霧中、冷霧凝結的功耗作用287
6.7.6半導體絕緣子的臨近效應288
6.7.7運行經驗288
6.8采用聚合物絕緣子289
6.8.1污穢條件下的短期經驗289
6.8.2污穢條件下的長期經驗290
6.8.3與陶瓷絕緣子的互換性291
6.8.4實例分析：沙漠環境293
6.9本章小結293
參考文獻293
第7章覆冰閃絡298
7.1與冰有關的術語298
7.2冰的形態299
7.2.1晶體結構300
7.2.2過冷卻300
7.2.3污穢晶格缺陷301
7.3冰的電氣特性301
7.3.1冰體導電性301
7.3.2冰表面導電性301
7.3.3冰的高頻特性304
7.4冰閃事故306
7.4.1輕微覆冰307
7.4.2輕度覆冰308
7.4.3中等覆冰311
7.4.4嚴重覆冰312
7.5冰閃過程314
7.5.1輕微與輕度覆冰的冰閃過程315
7.5.2中等覆冰的冰閃315
7.5.3嚴重覆冰的閃絡317
7.6覆冰試驗方法317
7.6.1絕緣子電氣試驗標準318
7.6.2隔離開關覆冰機械試驗標準318
7.6.3戶外實驗站自然覆冰試驗319
7.6.4實驗室覆冰試驗的歷史319
7.6.5推薦的覆冰試驗方法325
7.6.6推薦的冷霧試驗方法328
7.7冰閃試驗結果328
7.7.1戶外試驗結果329
7.7.2輕微覆冰的實驗室試驗329
7.7.3輕度覆冰絕緣子332
7.7.4中等覆冰絕緣子333
7.7.5冰凌完全橋接絕緣子338
7.7.6嚴重覆冰條件下的避雷器343
7.7.7雷電和操作沖擊冰閃344
7.7.8嚴重覆冰時直徑對交流冰閃的影響346
7.7.9嚴重覆冰的直流閃絡結果348
7.8覆冰閃絡經驗模型352
7.8.1沿泄漏距離的交流閃絡冰強積353
7.8.2沿干弧距離的交流閃絡冰強積354
7.8.3嚴重覆冰條件下直流閃絡的ISP模型358
7.8.4冰閃與濕閃的比較359
7.9覆冰絕緣子冰閃過程數學模型359
7.9.1覆冰絕緣子直流閃絡模型360
7.9.2預污染對覆冰絕緣子直流閃絡的影響365
7.9.3覆冰絕緣子交流閃絡模型367
7.9.4應用分析：輕微覆冰過程閃絡372
7.9.5應用分析：輕度覆冰條件下的閃絡374
7.9.6應用分析：中等覆冰條件下的閃絡375
7.9.7應用分析：嚴重覆冰條件下的閃絡376
7.10覆冰表面的大氣參數校正378
7.10.1嚴重覆冰的氣壓校正378
7.10.2溫度和氣壓對電弧參數的影響379
7.10.3冰的溫度對熱傳遞的影響380
7.11覆冰過程閃絡模型研究的發展趨勢381
7.11.1冰表面流注產生和發展381
7.11.2冰表面電弧運動的動態特性382
7.11.3冰溫度的動態模型382
7.12本章小結383
參考文獻383
第8章積雪閃絡391
8.1積雪的有關名詞術語391
8.2積雪的形態392
8.3積雪的電氣特性393
8.3.1雪的導電性能(0～100Hz)394
8.3.2雪的介電性能(100Hz～5MHz)396
8.3.3雪中的放電效應398
8.4積雪閃絡事故398
8.5積雪閃絡過程與試驗方法400
8.5.1積雪閃絡過程401
8.5.2積雪試驗方法401
8.5.3積雪試驗常規布置402
8.5.4積雪方法402
8.5.5積雪試驗閃絡電壓的估算403
8.6積雪閃絡試驗結果405
8.6.1戶外自然積雪試驗405
8.6.2戶外人工積雪試驗406
8.6.3室內自然積雪試驗407
8.6.4積雪絕緣子直流試驗結果410
8.6.5積雪絕緣子操作沖擊閃絡特性410
8.6.6長絕緣子串積雪閃絡試驗結果410
8.7絕緣子積雪閃絡經驗模型413
8.7.1試驗結果與“雪強積”的關系413
8.7.2積雪閃絡與冰閃、冷霧閃絡的比較414
8.7.3積雪閃絡電壓與運行電壓的比較416
8.8積雪絕緣子上閃絡過程的數學建模416
8.8.1積雪的電流?電壓特性417
8.8.2直流閃絡電壓419
8.8.3交流重燃條件與閃絡電壓419
8.8.4操作沖擊與雷電沖擊閃絡420
8.9積雪閃絡電壓大氣參數校正421
8.9.1氣壓校正421
8.9.2溫度校正421
8.10積雪閃絡實例分析421
8.10.1云中霧凇凝結：安大略基爾山谷(KeeleValley)421
8.10.2暫態過電壓問題：挪威的420kV斷路器422
8.10.3避雷器上的積雪424
8.11本章小結425
參考文獻425
第9章提高覆冰積雪絕緣子電氣特性的方法和措施429
9.1輕微覆冰和輕度覆冰地區降低冰閃事故的措施430
9.1.1半導體釉431
9.1.2增大泄漏距離433
9.1.3絕緣子涂刷RTV硅橡膠437
9.1.4更換聚合物材料441
9.1.5監測污穢狀態并進行水沖洗441
9.1.6實例分析：智能(SMART)水沖洗445
9.2中等覆冰地區降低冰閃事故的措施447
9.2.1采用具有較大傘間距結構的絕緣子448
9.2.2增大干弧距離449
9.2.3改變絕緣子安裝方向450
9.2.4半導體釉451
9.2.5聚合物絕緣子455
9.2.6電暈環455
9.2.7采用遠程熱成像儀監測環境條件456
9.2.8有機硅涂層457
9.3嚴重覆冰地區降低冰閃事故的措施458
9.3.1增大干弧距離458
9.3.2采用半導體釉更換459
9.3.3加裝增爬裙461
9.3.4采用聚合物絕緣子更換465
9.3.5基于泄漏電流監測覆冰狀態466
9.3.6凍雨天氣進行除冰466
9.3.7電暈環與其他金具468
9.3.8增大傘間距離469
9.3.9絕緣子涂刷RTV涂層469
9.4積雪和霧凇地區降低冰閃事故的措施472
9.4.1增大干弧距離472
9.4.2選擇合理的絕緣子外形472
9.4.3采用并聯絕緣子串473
9.4.4聚合物絕緣子473
9.4.5表面涂層473
9.4.6采用半導體釉474
9.4.7采用其他輔助措施475
9.5減輕各種類型覆冰的措施475
9.5.1任其自然475
9.5.2降壓運行476
9.5.3采用電暈探測儀檢測支柱缺陷476
9.6本章小結476
參考文獻477
ⅩⅧ覆冰與污穢絕緣子目錄ⅩⅦ第10章覆冰與污穢環境的絕緣配合481
10.1絕緣配合過程481
10.1.1輸電線路過電壓的分類482
10.1.2高壓絕緣子參數483
10.1.3超高壓絕緣子參數484
10.1.4允許元件故障率下的設計485
10.1.5電網允許故障率下的設計486
10.2絕緣配合的慣用法和統計法487
10.3IEEE 1313.2的污穢絕緣設計方法491
10.4IEC 60815的污穢絕緣設計方法492
10.5CIGRE的污穢絕緣設計方法494
10.6冬季污穢特性495
10.6.1冬季無雨天數496
10.6.2ESDD增加率497
10.6.3路鹽的影響498
10.7凍霧500
10.8凍雨和凍毛毛雨502
10.8.1測量裝置502
10.8.2發生頻率502
10.8.3凍結沉降的日出現時間和年出現月份504
10.8.4凍雨的嚴重性505
10.8.5凍雨水的電導率505
10.9降雪氣象條件507
10.9.1測量積雪的標準方法507
10.9.2雪的累積性和持續性507
10.9.3融雪509
10.10采用慣用法確定泄漏距離510
10.11采用概率統計法確定泄漏距離511
10.12采用慣用法確定干弧距離512
10.12.1覆冰環境下對干弧距離的要求512
10.12.2積雪環境下對干弧距離的要求513
10.13采用概率統計法確定干弧距離514
10.14絕緣設計實例分析516
10.14.1安大略500kV線路516
10.14.2安大略230kV線路517
10.14.3紐芬蘭與拉布拉多省水電局519
10.15本章小結520
參考文獻521
附錄524
附錄A絕緣子污穢等級測量524
參考文獻527
附錄B氣壓、濕度和溫度校正標準528
B.1均勻電場校正方法概要528
B.2實驗室結果校正方法標準528
B.3直流、交流和操作沖擊531
B.4雷電沖擊531
B.5霧的形成條件531
B.60℃以下需要考慮的特殊因素531
參考文獻532
附錄C與絕緣子沖擊特性有關的術語534
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