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绝缘子的生物污秽
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绝缘子的生物污秽

August 21, 2015 • Columns, From Research View, 最近文章汇总

长期以来,户外绝缘子的生物污秽一直是 世界各地工程师所关注的课题。绝缘子 的生物污秽可能会对绝缘子造成危害,这早已 不是新鲜话题,而且在这方面已经有大量的文 章在讨论其危害性。目前人们的普遍观点是: 生物污秽会影响各种绝缘子的电气性能 - 不管是 瓷绝缘子还是非瓷绝缘子。 近些年,研究人员正努力确定生物污秽对绝缘 子的危害到底有多大,他们的研究重心主要放 在非瓷绝缘子在经受污秽后的电气性能上。 这是因为空气中的有机颗粒可以散落到各个角 落,这些颗粒为污秽物生长提供了必须的营养 物质。非瓷绝缘子的伞裙是最有可能遭到生物 污秽的部位。 在瑞典,研究人员从多个角度去研究生物污秽 的问题。其中一个是致力于发明新的诊断仪 器,用于辨别评估生物生长带来的危害。还有 一些研究小组则是想找出更好的伞裙材料来抑 制微生物的生长,同时他们还研究绝缘子在带 有有机污秽后的降解机理。例如,研究发现在 硅橡胶绝缘子中加入一种阻燃剂,可以成功抑 制真菌的生长。 目前大多数关于瓷绝缘子生物污秽的文章提到 的外部环境都是热带地区,即强降雨量、高潮 湿、高温和强日照的环境。这样的外部环境条 件可以从多方面影响生物污秽。例如,高湿和 高温环境有利于微生物的生长;而强降雨、强 日照的环境则会抑制微生物的生长。 绝缘子的生物污秽 绝缘子的生物污秽 绝缘子的生物污秽 CHINA 20150821总而言之,从目前的观察结果可以得出一个重 要结论:生物污秽的生长对于瓷绝缘子的表面 不会产生明显的物理或化学变化。实际上,这 些生物污秽可以用水很容易的清洗干净。有数 据显示污秽绝缘子的电气性能会大大下降,其 湿闪电压只有正常值的70%。 目前对于非瓷绝缘子的研究还不像瓷绝缘子那 样清楚。有很多文章是在讨论非瓷绝缘子受生 物污秽后的性能,这些研究一些是在热带进行 的,也有一些是在亚热带和温带。研究发现, 由硅橡胶、环氧树脂或者硅和三元乙丙橡胶混 合做成的绝缘子有利于细菌、水藻、真菌、青 苔及苔藓的生长。对伞裙仅由三元乙丙橡胶做 成的绝缘子的相关研究目前没有更多的报道。
非瓷绝缘子的生物污秽主要发生在高度潮湿环 境中,也有可能发生在相对比较干净的条件
下。生物污秽可以使绝缘子表面受到侵袭部位 的防水性能变差,因此湿闪电压变低。虽然非 瓷绝缘子污秽后湿闪电压的降低与瓷绝缘子相 比并不明显,这主要是因为绝缘子表面的生物 污秽通常是呈岛型分布,未被污秽的干净部位 仍保持强憎水性,所以仍然可以保持良好的闪 络性能。 非瓷绝缘子和瓷绝缘子的不同之处在于:大多 数非瓷绝缘子内部都含有有机物,这些有机物 最终可以被微生物消化吸收,并成为它们的营 养物质。然而硅橡胶比较特殊,它可以很好的 抑制生物降解。研究发现其主要原因是因为硅 橡胶中既含有有机物又含有无机物。 伞裙中微小的有机物为微生物生长提供了营养 物质,这些微生物在绝缘子表面形成一个混 杂着多种生物群落的膜,这些生物群落包括细 菌、真菌、原生动物、藻类等等。它们会引起 聚合物绝缘子的功能和结构发生变化,最严重 的危害莫过于它们向伞裙内部渗透,导致绝缘 子本体特性发生显著变化。
研究表明硅橡胶绝缘子在经受生物污秽时可以保 持很高的稳定性,目前没有明显的证据可以证明 硅橡胶绝缘子存在生物降解。虽然绝缘子中的很 多成分很可能会被降解掉,但是生物污秽的生长 不会引起硅橡胶的生物膜发生明显降解。 总结瑞典学者和世界上其他相关研究机构的研 究结果可以得知:从总体上讲,生物污秽对于 非瓷绝缘子的电气性能影响很小。绝缘子上的 生物膜含有水分,在潮湿条件下会导致泄漏电 流上升,但生物膜的导电性低,电流上升并不
会非常明显。
Prof. Stanislaw Gubanski

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