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GB／T 26218.1-2010 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分：定义、信息和一般原则

GB/T 26218.12010

B.1在A类污移条件下污移闪络机理的描述

附录B （资料性附录） 污移闪络机理

为了容易理解预沉积污移（A类)的闪络过程，可以将它分成6个阶段并分别叙述如下。实际上这 些阶段不会分得很清楚，然而可能会合并。 由于绝缘子的表面性能缘故，会对绝缘子污秽闪络过程有很大影响。可以认可有两种表面条件：或 是亲水或是憎水的。玻璃或瓷绝缘子表面通常是亲水的，而聚合物绝缘子（特别是硅橡胶绝缘子）表面 通常是憎水的。在潮湿条件下，例如在雨、雾等条件下，亲水表面将完全地潮湿，从而有一层电解液膜覆 盖了该绝缘子。相反，同样的潮湿条件下，在水表面上水形成清晰的小水滴。 污移闪络过程也受电压波形、交流或直流的重要影响。在交流条件下，跨接绝缘子表面的电弧传播 可以有几个周波并且因而在电流过零的附近电弧会经受一个熄灭和再点燃的过程。 一个复杂的特点是绝缘子外形的相邻点间（例为棱间或伞间)空气的击穿，会导致短接了绝缘子表 面某些部分而降低其闪络性能。此外，水滴或水流也可以促进此性能的降低。 发生在亲水表面例如陶瓷材料表面上的这个过程叙述如下。 阶段1：绝缘子由污秽层覆盖。如果该污移在干燥时是不导电的（高电阻），那么在闪络前将需要出 现某些湿润过程（阶段2）。 阶段2：污秽绝缘子的表面变潮湿。一个绝缘子的湿润可以下列方式发生：吸收潮气、冷凝和降水。 大雨（降水)可能会将部分或整个污移层的电解质成分洗去，从而不会引起击穿过程的其他阶段，或者会 由于伞间间隙的桥接而引起了闪络。当绝缘子的温度和周围空气的温度相同时，在高相对湿度（>75%RH) 期间会出现吸收潮气。当空气中的潮气凝聚到温度低于露点的表面上时就可以出现冷凝。这种状况通 常出现在太阳升起或太阳快升起之时。 阶段3：一旦带电的绝缘子覆盖了导电的污移层，其表面就会流过泄漏电流，并且在几个工频周期 内它的热效应就会引起一部分污层变干。此过程在电流密度最高的部位，即在绝缘子的最窄部位出现 这就会引起所称的干带的形成。 阶段4：污层不会均匀地干燥，并且因干带中断了泄漏电流的流动，导电路径在此位置就被断开了。 阶段5：加在若干个于带（这些干带可以是仅仅几毫米宽)的线对地电压引起了空气击穿，并且由与 还是湿的并导电的污层部分的电阻在电气上相串联的电弧桥接了干带。绝缘子干带上每次跳火花都会 引起一个泄漏电流脉冲波。 阶段6：如果污层上还是湿的并且导电的部分的电阻足够低，电弧将维持桥接干带并且将继续沿着 绝缘子延伸，桥接它的越来越多的表面。这就依次地降低了与电弧串联的电阻，使电流增大，并使电弧 可以桥接更多的绝缘子表面。最后它被完全地桥接了并产生了一次线对地的故障（闪络）。 可以将这整个过程概括为绝缘子、污移物、湿润条件以及施加电压（在试验室条件下还有电源阻抗 间的一种相互作用。 闪络的可能性随泄漏电流的升高而增大，并且主要由决定了电流大小的表面层电阻确定。因此，可 以做出这样的结论：即按照上述的模型，表面层电阻是决定绝缘子是否会闪络的根本因素。使用形状因 数（见附录H)，假定均匀的污移分布和均匀潮湿条件下，可以算出表面层电阻。 在很干旱的地区如荒漠地区污移闪络可能是一个疑难问题。其常常用太阳升起时在绝缘子表面温 度和迅速升高的周围空气温度间的“热的滞后”来解释。要出现显著的冷凝此温度差仅需要摄氏度几 度，即使在相当低的相对湿度下也如此。绝缘材料的热容量和热导率控制了其表面变暖的速率。

GB 50217-2018 电力工程电缆设计标准(完整正版、清晰无水印)GB/T 26218.12010

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污移闪络过程和模型更多的信息可在CIGRE15

B类污移的一个特殊情况 粪流。这种型式是鸟的排泄物，在释放时形成连续的、电导率很高 (20kα/m～40ka2/m)的鸟粪流，此鸟粪流的长度足以使空气间隙减小到引起闪络。在这个情况下， 绝缘子几何形状和特性起到很小的作用或者没有作用，最好的解决办法可能是设置制止器件或在其他 位置设置栖息处，这要适合于当地的鸟类和结构设计

B.3增水表面的污秽闪络机理

由于憎水表面的动态特点以及（导电的和不导电的）污物和湿润剂存在着复杂的相互作用，目前 还不存在被普遍接受的僧水绝缘子表面污移闪络模型。但是，出现了污移闪络机理的定性描述，它包括 这样一些因素，即盐迁移到水滴内，水滴不稳定，形成表面液丝并且当电场足够高时在液丝间或水滴间 发生放电。 但是，在运行中憎水性材料会经受到污移沉积、受潮、局部放电或高电场这样一个动态过程，它们可 能会联合在一起使局部表面或整个表面变为暂时较亲水的。于是，亲水表面闪络过程的许多物理性质， 即使是表现在局部区域或是有限的时间间隔内，也可以适用于名义上是“增水的”材料或表面，

附录C （规范性附录） ESDD 和 NSDD 的测量

现场污移度可以由测量从现有的装置和/或现场试验站装置取下的参照绝缘子的等值盐密（ESDD)和不 溶沉积物密度（NSDD)来确定。此外，如果可能，还可以在选取的原样绝缘子上测量ESDD和NSDD， 可为确定对该绝缘子所需爬距提供直接信息。同样，对于污移物进行化学分析有时也是有用的。本附 录叙述了怎样测量ESDD和NSDD，以及怎样对污移物进行化学分析。 在现场污移度测量中，通过使用由7个参照盘形悬式绝缘子组成的串（最好是9个盘的串，以避免 端部影响)或一个最少有14个伞的参照长棒形绝缘子来使测量标准化（见图C.1）。不带电绝缘子串的 安装高度应尽可能接近于线路或母线绝缘子的安装高度。绝缘子串的各个盘或区域应在确定的适当的 时间间隔内进行监测，例如每月（盘2/区域1）、每3个月（盘3/区域2）、每6个月（盘4/区域3），每年 （盘5/区域4），2年后（盘6/区域5），3年～5年后（盘7、盘8/区域6、区域7），在预期降雨、凝露等以前。 注1：对直流应用，分别测量上表面和下表面的ESDD和NSDD可能是有益的。 注2：上面的盘和时间是对8.1a)办法提出的。 注3：虽然本部分暂未绘制长棒形绝缘子的ESDD/NSDD和SPS间关系图，但这里提供了可以用来测量长棒形绝 缘子ESDD/NSDD的测量方法，是为了当获得足够的实践经验和试验数据后，将长棒形绝缘子的ESDD ND和S间美图东热A

C.2测量污移度必需的设备

下列设备对ESDD和NSDD的测量都是必需的。 蒸馏水/去离子水 . 电导率仪 测量圆筒 . 温度探头 外科手套 . 滤纸 塑料的粘着包装纸 . 漏斗 有标记的容器 · 干燥器/干燥箱 洗涤盆 . 天平 脱脂棉花/刷子/海绵

C.3.1一般注意事项

不应触及绝缘子表面以避免污移的任何丢失。 戴上清洁的外科手套。 容器、测量圆简等应充分地洗净以在测量前除去任何电解质。

C.3.2使用擦洗技术的程序

将（100～300)cm"（或者如果有要求的话还可以更多）的蒸馏水倒人容器中，并将脱脂棉花浸 人水中（也可以使用其他工具如刷子或海绵）。用于浸人棉花的水的电导率应小于 0.001 S/m。 用压挤棉花的方法从绝缘子的表面（但不包括任何金属部件或装配材料表面）擦洗下污移物。 在盘形悬式绝缘子情况下，如果有需要，可以分别测量其上表面和下表面，以得到评定用的有

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用信息，正如图C.2所示。在长棒形或支柱绝缘子情况下，污移物通常从伞裙的一部分上 收集。 带有污移物的棉花应放回到该容器中。然后通过在水中摆动和挤压棉花使污移物溶解在 水中。 一 重复此擦洗直至不再有污移物留在绝缘子表面。如果即使擦洗几次后还留有污移物，应用刮 刀除去这些污移并放进含有污物的水中。 应注意不丢失任何水分。也就是说，在收集污移前和收集污移以后水量不应有太大的变化。

图C.1测量ESDD和NSDD用绝缘子串

图C.2绝缘子表面污移的擦洗

C.33使用洗涤技术的程序（盘形悬式绝缘子）

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应按以下程序： 用塑料的粘着包装纸分别覆盖在帽和脚上，但不能覆盖在绝缘子表面。 应确保洗涤绝缘子伞盘的盆是清洁的。 量取500cm²～1000cm（或者如果有要求的话还可以更多）的蒸馏水（g<0.001S/m）并倒入 此盆中。 C 使被试绝缘子的帽子朝向水中并使盘面接近水面，用柔和的手法抚摸清洗对着水的表面直至 其边缘。 在洗涤盆内将同一绝缘子的脚朝向水中并使盘下表面接近水面，用柔和的手法抚摸清洗去下 表面的污移。 ? 将水仔细地倒人容器中而且注意不要使盆子里留下沉积物。 上面的程序可以使用来分别收集上表面和下表面的沉积物。

C.4ESDD和NSDD的测定

C.4.1ESDD的计算

物，要求搅拌时间的较短，例如几分钟。对于低溶解度的污物通常要求搅拌时间的较长，例如 30min~40min。 电导率的校正应使用下面的式（C.1）。这个计算是基于GB/T4585一2004中16.1和第7章的 规定。

色缘子表面的ESDD应按式（C.3）和式（C.4)计算。此计算根据GB/T45852004中16.2的规 20和S（盐度，kg/m）间的关系示于图C.4

S,= (5.7020)1.03 ESDD= S. · V/A

图C.42n和S.的关系

面和下表面的ESDD，那么平均ESDD可以计算如下（式（C.5）同样也可以 平均ESDD=（ESDD.XA.+ESDD,XA,)/A

和下表面的ESDD，那么平均ESDD可以计算如下（式（C.5)同样也可以 平均ESDD=(ESDD,XA+ESDD,XA,)/A ·（C.5

C.4.2NSDD计算

应使用漏斗和已干燥并且称过重量的滤纸（等级GF/A1.6μm或类似的）过滤测量了ESDD后的

含污秽的水。 应干燥含有污移物（残余物)的滤纸，然后称重，正如图C.5所示。 NSDD 按式(C. 6)计算

C.5污移物的化学分析

图C.5测量NSDD的程房

附录D (规范性附录) B类污秽度的评定

D.2通过泄漏电流测量评定B类污移的SES

D. 2. 1 表面电导的测量

这种定期测量是低电压下或在一个有简单伞形的绝缘子上、或在一个参照盘形悬式绝缘子上、或在 一个长棒形绝缘子上进行的。施加的电压（2min间隔）应足够低（例如每米爬距为700V(r.ms）），以避 免干带电弧。电流值应用适当的方法记录。 注：此电导对不同绝缘子是一个不可比较的参数。一个特定绝缘子的电导可通过形状因数换算为表面电导率（见 附录H)，

D.2.2表面泄漏电流的测量

这种连续测量是在一个参照盘形悬式绝缘子串或一个参照长棒形绝缘子上进行的。所施加的电 应使绝缘子在预期的现场污移度等级下维持在耐受状态，即在试验期间不会发生污移闪络。用 法记录下该电流值。

D.2.3用盐雾试验校准

在上面的两种情况下，电流值的校准按GB/T4585一2004对相同的绝缘子和在相同的电压应力下 的盐雾试验来进行。试验的方法是从一次试验到下一次试验逐步升高盐度，直到其泄漏电流峰值 （Ihigheat）与从现场测量值可比较时为止。该相应的盐度就是现场等值盐度（SES)。 注1：Isigbes是一绝缘子在耐受条件下在足够的试验期间（即户外试验站情况下的1年或多年，或者是按 GB/T4585一2004盐雾试验情况下的1h）测得的泄漏电流最高峰值。 注2：如果使用聚合物绝缘子代替在本部分中定义的参照绝缘子对SES评定，应该注意，这样的增水性绝缘子在按 GB/T4585一2004进行盐雾试验时呈现出的性能可能比运行中的性能低，这是因预处理过程所造成的增水 性的暂时丧失所引起的，

D.3用绝缘子闪络应力测量评定B类污移的SES

在户外试验站对一个参照盘形悬式绝缘子串或参照长棒形绝缘子所进行的连续测量以及所提供的 结果是最接近运行经验的。绝缘子的闪络应力是闪络电压除以绝缘子长度或绝缘子爬电距离。经过一 时间期限的结果可以表达为最低闪络应力或闪络应力和闪络频率间的一个关系。其试验程序通常是用 若干易爆的熔丝桥接一串中的某些绝缘子，从而闪络以后该串就会自动加长（更多的信息见 CIGRE158[1J）。然后该最低闪络应力就可以直接标定相同参照绝缘子按GB/T4585一2004进行盐雾 试验的结果，以得到此户外试验站的SES。在这个方法中，通过参照绝缘子可以把现场污移度（SPS)与 SES相关联（见图2），在这里，闪络而不是泄漏电流是性能的判据。另外，对试验现场的参照绝缘子的

其他污移度测量（例如表面电导，表面泄漏电流）也可以与SPS相关联。 注：此SES适宜于对参照绝缘子按GB/T4585一2004的盐雾耐受试验，不应直接使用它来确定对其他绝缘子设计 的人工污移试验的污移度（更多的信息参见[2])

D.4怎样估计B类污移的SPS

附录A的流程图表示了估计具有B类污移的现场SPS的一般方法。分析可能的污染源和潮湿的 频度在估计SPS时是重要的。来自多种污移度测量的数据也会有助于确定一个地点准确的SPS。例 如沿海地区，这里盐水和导电雾会沉积在绝缘子表面并且不溶沉积物可能有重要影响也可能没有重要 影响，其SPS可以从运行经验、ESDD、表面电导率或泄漏电流结果来获得。在解释这些结果时需要考 虑每种方法的强度和弱点（更多的信息见CIGRE158［1J）。 因此，在上面的海岸的例子中，不溶沉积物是可忽略的并且参照绝缘子上会发生经常性的湿润，由 于绝缘子表面经常性的清洁，ESDD测量值很可能是低的。在这样的情况下，要求有一个统计研究以分 析所收集到的数据，并应使用分布函数的最大似然估计。因而例如95%置信水平上的2%值可以使用 作为SPS尺寸计算参数以校正很低的或很少的测量值（更多的信息参见E2J）。在设计临界装置的绝缘 时这种方法可能是特别重要的，

附录E （规范性附录） 式验室试验方法的使用

所使用的相关的试验方法根据现场的污移类型、绝缘子型式以及电压类型来选取。GB/T4585 2004和GB/T22707中给出的试验是直接适用于瓷和玻璃绝缘子的。直到现在还没有直接适用于聚 合物绝缘子的标准试验。作为一个通用的规则，推荐固体层试验用于A类污移，而盐雾试验用于B类 污移。 使用于试验室试验的污移度按3个步骤确定： 1）提供污移类型并按第8章和附录C、附录D中叙述的现场污移的评定方法确定现场污移度。 2) 将现场污移度水平对确定SPS时的任何不足或不准确性进行校正。校正因数应补偿 一在收集污移时现场污移度测量用绝缘子和被试验绝缘子间的差别，例如伞的外形和直径 的影响； 对现场污度测量所使用的绝缘子和被试验的绝缘子在施加电压类型上的差别，例如是 直流还是交流电压； 其他重要影响。 3） 在试验室进行试验时要求的污移度是从SPS得出的，应补偿运行中绝缘的实际条件与标准试 验时的条件间的差别。这些污移度校正因数应补偿： 现场的污和试验中的污移在污移类型上的差别； 一现场的污移和试验中的污移在均匀性上的差别； 一运行中的受潮条件和试验期间的受潮条件间的差别； 设备装置上的差别。 其他重要影响可以包括： 在预期的寿命期间老化对积污和绝缘湿润性的影响； 一为检验要求的污移度耐受水平而进行的有限次数试验的统计不确定度。 这些是本过程的一般原则。校正因数值的选取取决于现场条件和运行经验。校正因数对某些型式 的绝缘子是已知的并且当得到经验时会了解的更多。只要有可能，在GB/T26218的相关部分中会给 出该因数的典型值。 经供需双方协议，可以考使用非标准的或另行规定试验室污移试验方法。那些方法的更多信息 可以在CIGRE158［1]中找到

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附录 F （规范性附录） 人工污移试验污秽度和接收准则的非随机法和统计法

人工污移试验的污移度和接收准则使用了两种方法：非随机法和统计法。但是，许多应用程序是这 两种方法的混合物。例如，在非随机法中使用的某些因数是从统计研究或统计法中已经忽略了的某些 统计变量得出的。

非随机法已广泛使用于许多电气和机械的部件、电器和系统的设计中。典型情况下，绝缘水平是基 于现场污移度和包含未知情况的安全因数的最恶劣情况的分析得出的。它假定，现场污移度有一个限 定的最大值，它是可能施加到绝缘子上的应力，在图F.1中表示作为环境应力f（y）。同样还假定，绝缘 强度P(")可以由低于它时将不会出现闪络的最小耐受污移度来描述，此最小污移耐受度从运行性能或 试验室试验来确定。因此，选取绝缘最小耐受污移度时应使其超过最大应力一个安全裕度，该安全裕度 的选取包含了设计者评定该强度和应力参数时适当的不确定度。 此方法要求对选取最大应力水平应有精确的现场污移度测定。可能会出现现场污移度的高估或低 估，或者会在试验污移度和和现场污移度之间关系上做出了不适当的假定。 过去这个方法的成功主要原因是由于人工污秽试验通常给出了一个保守的结果。 考虑到确定现场污移度和试验室条件间关系的所有因素，需要谨慎地调整试验，从而给出耐受性能 一个正确的估计。

图F.1基于非随机法的设计的图解

图F.2污移闪络风险计算的应力/强度概念

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附录G （资料性附录） 收集污移地区绝缘子性能信息的调查表举例

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GB／T 51344-2019 加油站在役油罐防渗漏改造工程技术标准(完整正版，清晰无水印)用来确定绝缘的方法 +本部分方法1 +本部分方法2 ○是否现场测量？ ○确认的试验方法/结果 >本部分方法3 ○ 是否现场测量?

暴雨 风（方向，平均风速和峰值风速） 距上次降雨和上事故的时间 其他

暴雨 风（方向，平均风速和峰值风速） 距上次降雨和上事故的时间 其他

在这个情况下，F：是等于绝缘子圆周对局部爬电距离的比值的倒数值从绝缘子一端到计算点的积 分。它仅取决于表面形状而并不取决于尺寸大小。见GB/T4585一2004。 含有均匀分布的导电层的表面，其总的电导率取决于 ·表面的电导率； ·F。 F：给出了均匀电导表面（例如均匀污染和湿润的绝缘子的表面)的电阻率/电导率和相同表面的总 电阻/电导间的精确关系

在这个情况下，F：是等于绝缘子圆周对局部爬电距离的比值的倒数值从绝缘子一端到计算点的积 分。它仅取决于表面形状而并不取决于尺寸大小。见GB/T4585一2004。 含有均匀分布的导电层的表面，其总的电导率取决于 ·表面的电导率； ·F。 F：给出了均匀电导表面（例如均匀污染和湿润的绝缘子的表面)的电阻率/电导率和相同表面的总 电阻/电导间的精确关系。

爬电比距和统一爬电比距（USCD）间的关系

GB/T5582一1993使用的爬电比距（SCD)是基于系统电压的。对于交流系统，这是相对相电压。 而USCD涉及的是绝缘子承受的电压DB15T 353.7-2020 建筑消防设施检验规程 第7部分：气体灭火系统.pdf，即对于交流系统是相对地电压。爬电比距（SCD)和统一爬电比 距（USCD）两者都规定作为最小值。 表I.1给出了通常使用的SCD值和USCD值间的关系。

表工1爬电比距和统一爬电比距间的关系

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