护套管密封不良可能引发滑闪击穿,尤其在潮湿、污秽或高电场环境下,密封失效导致的进水、受潮或表面脏污会显著降低绝缘性能,为滑闪放电创造条件。以下是具体分析:
滑闪击穿的触发条件
滑闪击穿是沿绝缘材料表面发生的树枝状不稳定性放电现象,由表面气体热电离引发。其发生需满足两个关键条件:
电场具有足够垂直分量:带电粒子在强垂直电场作用下不断撞击介质表面,引发局部温升,促进气体热电离。
表面状态恶化:绝缘表面存在水分、污秽或机械损伤时,导电性提高,泄漏电流增加,进一步加剧局部温升和热电离过程。
密封不良与滑闪击穿的关联
护套管密封不良可能导致以下问题,进而引发滑闪击穿:
进水受潮:
顶部密封失效:水分可能渗入护套管内部,降低绝缘材料的电阻率,增加泄漏电流。
下部密封失效:导致套管渗油,油面下降,绝缘性能降低。同时,水分可能沿套管表面渗透,形成导电通道。
后果:水分吸收后,绝缘表面导电性提高,易引发表面闪络。若闪络贯穿两极,则形成滑闪击穿。
表面脏污:
污秽积累:护套管表面可能积累灰尘、盐分等污秽物质。
湿润条件:在潮湿环境下,污秽物质吸湿后导电性增强,形成污秽层。
后果:污秽层受潮后,泄漏电流增加,局部温升加剧,易引发滑闪放电。若污秽层覆盖范围较大,可能形成沿面闪络,进而发展为滑闪击穿。
机械损伤:
护套管破损:密封不良可能导致护套管在运输、安装或运行过程中受到机械损伤,如划痕、裂纹等。
后果:机械损伤破坏绝缘表面的完整性,为水分和污秽物质提供侵入途径,同时降低绝缘材料的耐电强度,易引发滑闪击穿。
典型案例与数据支持
交联聚乙烯高压电缆案例:
问题:电缆外护套损伤或中间接头密封不严,导致水和潮气侵入电缆线芯绝缘表面。
后果:绝缘减弱或形成“水树”,引发绝缘击穿事故。这表明密封不良导致的进水受潮是绝缘击穿的重要诱因。
变压器套管案例:
问题:套管顶部密封不良,导致进水使绝缘击穿。
后果:套管内部导电杆发生烧损,引发局部放电和绝缘击穿。这进一步证实了密封不良与滑闪击穿之间的关联。
绝缘护套实验数据:
实验结果:在潮湿和污秽环境下,硅橡胶绝缘护套的耐湿闪和耐污闪电压显著提高。这表明改善表面状态(如保持干燥、清洁)可有效提升绝缘性能,降低滑闪击穿风险。
包覆范围要求:为防止滑闪放电,不同厚度护套需满足最小包覆范围要求(如2mm护套为8cm,3mm护套为11cm)。这强调了护套管设计合理性对防止滑闪击穿的重要性。
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