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覆冰与污秽绝缘子／（ 加拿大） 法泽内（Farzaneh, M.） 等著； 蒋兴良等译.—北京： 机械工业出版社, 2014.2
（ 国际电气工程先进技术译丛）
书名原文： Insu1atorsforicingand po11uted environments
目录
第1章 引言
1.1 目标与范围
1.1.1 问题范围
1.1.2 问题特征
1.1.3 本书的读者对象
1.2 电力系统可靠性
1.2.1 电力系统可靠性措施
1.2.2 实现可靠性的其他措施和方法
1.2.3 通过运行维护提高可靠性
1.2.4 事故维修成本
1.2.5 瞬时断电成本
1.2.6 可靠电力系统的技术构成
1.2.7 电力系统可靠性管理
1.3 绝缘配合的范畴
1.4 本书章节概况
1.5 本章小结
第2章 电力系统用绝缘子
2.1 绝缘子术语
2.1.1 电气闪络
2.1.2 机械支撑
2.1.3 绝缘子尺寸
2.1.4 冬季条件下术语解析
2.2 绝缘子分类
2.2.1 按材料分类
2.2.2 按用途分类
2.2.3 按机械荷载特性分类
2.3 绝缘子结构
2.3.1 陶瓷材料
2.3.2 聚合物材料
2.3.3 端部金具
2.3.4 串并联绝缘子用其他材料
2.4 绝缘子上的电气强度
2.4.1 工频电气强度
2.4.2 绝缘子冲击电气特性
2.4.3 冬季寒冷条件下主要电气因素
2.5 环境条件对绝缘子的影响
2.5.1 一般条件下的环境影响因素
2.5.2 冻雨条件下的环境影响因素
2.6 绝缘子的机械强度
2.6.1 一般条件下影响机械强度的重要因素
2.6.2 冻雨条件下影响机械强度的重要因素
2.7 本章小结
第3章 绝缘子环境污染
3.1 环境污染
3.2 电力系统绝缘子污秽沉积
3.2.1 典型污染源
3.2.2 污秽沉积过程
3.2.3 现场污秽度的监测方法
3.2.4 污秽等级的短期变化规律
3.2.5 自然清洗过程与污秽等级的关系
3.2.6 污秽等级的长期变化规律
3.2.7 影响绝缘子积污的其他因素
3.3 不溶于水的惰性物质的沉积
3.3.1 惰性物质源和沉积特性
3.3.2 NSDD的直接测量方法
3.3.3 NSDD的间接测量方法
3.3.4 NSDD在绝缘子表面电阻中的作用
3.3.5 NSDD测量实例
3.4 可溶性导电污染物质
3.4.1 发电厂污染源
3.4.2 其他固定污染源
3.4.3 电解质的电导率
3.5 温度对电导率的影响
3.5.1 离子的当量电导
3.5.2 温度对液态水电导率的影响
3.5.3 温度对冰的电导率的影响
3.6 ESDD的换算
3.6.1 绝缘子实例分析：墨西哥
3.6.2 绝缘子实例分析：阿尔及利亚
3.6.3 绝缘子实例分析：日本
3.6.4 绝缘子表面电阻
3.6.5 绝缘子泄漏电流实例分析
3.6.6 应用腐蚀性环境测量估算ESDD
3.6.7 自然沉降电导率的统计分布特性
3.6.8 移动污染源
3.7 污秽表面自湿润
3.8 绝缘子凝雾引起的表面湿润
3.8.1 雾的测量方法
3.8.2 雾参数的典型观测
3.8.3 雾气候学
3.8.4 绝缘子表面凝雾
3.8.5 凝雾与蒸发之间的热平衡
3.8.6 雾中临界湿润条件
3.9 自然降水引起的表面湿润
3.9.1 测量方法与量纲
3.9.2 雨滴尺寸和降水电导率的影响
3.9.3 雨水冲洗对表面电导率的影响
3.9.4 降雨气候学
3.10 人工沉降引起的表面湿润
3.10.1 塔漆
3.10.2 鸟粪流
3.10.3 大坝雾卷
3.10.4 灌溉水再生利用
3.10.5 冷却水池残余物：淡水飞溅
3.10.6 冷却塔废水
3.10.7 冷却水残余物：含盐残余物或海水飞溅
3.10.8 人工灌溉
3.11 本章小结
第4章 污秽条件下绝缘子电气性能
4.1 污秽绝缘子与其电气性能的相关术语
4.1.1 表征污秽特征的术语
4.1.2 与污秽绝缘子运行环境有关的术语
4.1.3 高电压测量术语
4.2 空气间隙击穿
4.2.1 均匀电场中空气击穿
4.2.2 非均匀电场中空气击穿
4.2.3 清洁干燥绝缘子的击穿特性
4.2.4 清洁湿润绝缘子的击穿特性
4.3 污秽绝缘子串的击穿
4.3.1 污秽亲水性表面的击穿过程
4.3.2 污秽憎水性表面击穿过程
4.3.3 真实绝缘子污秽闪络过程的复杂性
4.4 户外试验方法
4.4.1 泄漏电流的现场观测
4.4.2 闪络过程的现场观测
4.4.3 其他变化的现场观测
4.4.4 1934～1936年英国克里登的观测
4.4.5 1942～1958年英国克里登的观测
4.4.6 英国布莱顿的观测
4.4.7 法国马蒂格的观测
4.4.8 意大利国家电力公司的观测
4.4.9 日本能登、秋田、竹山的观测
4.5 户内污秽闪络试验方法
4.5.1 人工与自然污秽试验比较
4.5.2 污秽试验工频电源要求
4.5.3 实验室电气间隙要求
4.6 盐雾试验
4.6.1 盐雾试验法的定义
4.6.2 盐雾试验法的验证
4.6.3 快速闪络法
4.7 清洁雾试验法
4.7.1 陶瓷绝缘子的预污染方法
4.7.2 聚合物绝缘子预污染方法
4.7.3 人工湿润过程
4.7.4 清洁雾试验的验证
4.7.5 快速闪络法
4.8 其他试验方法
4.8.1 自然污秽绝缘子
4.8.2 污液法
4.8.3 周期尘埃法
4.8.4 干燥盐层法
4.8.5 冷雾试验方法
4.8.6 聚合物绝缘子材料老化试验
4.8.7 污秽试验方法总结
4.9 盐雾试验结果
4.9.1 盐雾交流试验结果
4.9.2 盐雾直流试验结果
4.10 清洁雾试验结果
4.10.1 清洁雾交流试验
4.10.2 清洁雾直流试验
4.10.3 冲击电压下的清洁雾试验
4.11 绝缘子技术参数的影响
4.11.1 泄漏距离和形状
4.11.2 小直径纤维丝和全介质自承式光缆的影响
4.11.3 绝缘子平均直径的影响
4.11.4 绝缘子形状因数的影响
4.11.5 表面材质的影响
4.12 不溶物密度的影响
4.13 气压对污秽试验的影响
4.13.1 空气密度和湿度的标准校正方法
4.13.2 污秽闪络的气压校正
4.14 温度对污秽闪络的影响
4.14.1 0℃以上的温度
4.14.2 0℃以下的温度
4.15 本章小结
第5章 污秽闪络模型
5.1 局部放电一般分类
5.1.1 绝缘表面放电现象
5.2 污秽表面干带电弧
5.2.1 湿污层厚度及其电气特性
5.2.2 表面阻抗的影响
5.2.3 导致干带形成的温度效应
5.2.4 干带形成
5.2.5 干带电弧产生和发展
5.2.6 湿润污层放电的不利因素
5.2.7 电弧稳定及发展成闪络
5.3 湿润污秽表面电弧
5.3.1 放电产生与发展
5.3.2 空气电弧的V-I特性
5.3.3 冰水表面电弧的V-I特性
5.3.4 电弧发展的力学特性
5.4 剩余污层电阻
5.4.1 污层串联电阻的观测结果
5.4.2 污层串联电阻的数学函数
5.4.3 导电层弧根电阻
5.5 直流污秽闪络模型
5.5.1 均匀污层的解析解
5.5.2 绝缘子形状因数的解析解
5.5.3 非均匀污层的数值分析
5.5.4 各种污层模型的比较
5.5.5 多电弧串联的引入
5.5.6 气压和温度对直流电弧参数的影响
5.6 交流污秽闪络模型
5.6.1 交流电弧重燃
5.6.2 环境温度对交流重燃条件的影响
5.6.3 重燃条件数学模型
5.6.4 交直流闪络模型比较
5.7 冷雾闪络的理论模型
5.8 污秽闪络模型的未来研究方向
5.9 本章小结
第6章 提高污秽条件绝缘特性的方法和措施
6.1 运行维护监测
6.1.1 绝缘子污秽监测
6.1.2 基于泄漏电流的状态监测
6.1.3 基于电晕检测装置的状态监测
6.1.4 基于远程热成像的状态监测
6.2 绝缘子清洗
6.2.1 任其自然
6.2.2 绝缘子水冲洗：清洗间隔选择
6.2.3 绝缘子水冲洗：清洗方法和条件
6.2.4 研究实例：南加州爱迪生公司（1965—1976）
6.2.5 基于行业标准惯例的绝缘子水冲洗法
6.2.6 绝缘子水冲洗：半导体釉
6.2.7 绝缘子清洗：聚合物型和RTV涂层
6.2.8 绝缘子水冲洗：冰冻天气的清洗方法
6.2.9 绝缘子清扫：干燥介质
6.3 绝缘子涂层
6.3.1 充油型绝缘子
6.3.2 油脂
6.3.3 有机硅涂料
6.4 增加附件
6.4.1 伞裙罩
6.4.2 增爬裙
6.4.3 防动物、鸟类或鸟粪装置
6.4.4 电晕环
6.4.5 招弧角
6.5 增加绝缘子串长
6.6 更换为优化设计绝缘子
6.6.1 采用标准间距和直径的防雾型外形
6.6.2 采用空气动力型结构
6.6.3 采用大小伞交替布置结构
6.6.4 采用大盘径大间距的钟罩形绝缘子
6.6.5 采用大盘径大间距的防雾型绝缘子
6.6.6 变电站支柱穿墙套管
6.7 更换为半导体釉绝缘子
6.7.1 半导体釉技术
6.7.2 清洁半导体釉绝缘子的热平衡
6.7.3 污秽半导体釉绝缘子的热平衡
6.7.4 半导体釉绝缘子的在线监测
6.7.5 雾中、冷雾凝结的功耗作用
6.7.6 半导体绝缘子的临近效应
6.7.7 运行经验
6.8 采用聚合物绝缘子
6.8.1 污秽条件下的短期经验
6.8.2 污秽条件下的长期经验
6.8.3 与陶瓷绝缘子的互换性
6.8.4 实例分析：沙漠环境
6.9 本章小结
第7章 覆冰闪络
7.1 与冰有关的术语
7.2 冰的形态
7.2.1 晶体结构
7.2.2 过冷却
7.2.3 污秽晶格缺陷
7.3 冰的电气特性
7.3.1 冰体导电性
7.3.2 冰表面导电性
7.3.3 冰的高频特性
7.4 冰闪事故
7.4.1 轻微覆冰
7.4.2 轻度覆冰
7.4.3 中等覆冰
7.4.4 严重覆冰
7.5 冰闪过程
7.5.1 轻微与轻度覆冰的冰闪过程
7.5.2 中等覆冰的冰闪
7.5.3 严重覆冰的闪络
7.6 覆冰试验方法
7.6.1 绝缘子电气试验标准
7.6.2 隔离开关覆冰机械试验标准
7.6.3 户外实验站自然覆冰试验
7.6.4 实验室覆冰试验的历史
7.6.5 推荐的覆冰试验方法
7.6.6 推荐的冷雾试验方法
7.7 冰闪试验结果
7.7.1 户外试验结果
7.7.2 轻微覆冰的实验室试验
7.7.3 轻度覆冰绝缘子
7.7.4 中等覆冰绝缘子
7.7.5 冰凌完全桥接绝缘子
7.7.6 严重覆冰条件下的避雷器
7.7.7 雷电和操作冲击冰闪
7.7.8 严重覆冰时直径对交流冰闪的影响
7.7.9 严重覆冰的直流闪络结果
7.8 覆冰闪络经验模型
7.8.1 沿泄漏距离的交流闪络冰强积
7.8.2 沿干弧距离的交流闪络冰强积
7.8.3 严重覆冰条件下直流闪络的ISP模型
7.8.4 冰闪与湿闪的比较
7.9 覆冰绝缘子冰闪过程数学模型
7.9.1 覆冰绝缘子直流闪络模型
7.9.2 预污染对覆冰绝缘子直流闪络的影响
7.9.3 覆冰绝缘子交流闪络模型
7.9.4 应用分析：轻微覆冰过程闪络
7.9.5 应用分析：轻度覆冰条件下的闪络
7.9.6 应用分析：中等覆冰条件下的闪络
7.9.7 应用分析：严重覆冰条件下的闪络
7.10 覆冰表面的大气参数校正
7.10.1 严重覆冰的气压校正
7.10.2 温度和气压对电弧参数的影响
7.10.3 冰的温度对热传递的影响
7.11 覆冰过程闪络模型研究的发展趋势
7.11.1 冰表面流注产生和发展
7.11.2 冰表面电弧运动的动态特性
7.11.3 冰温度的动态模型
7.12 本章小结
第8章 积雪闪络
8.1 积雪的有关名词术语
8.2 积雪的形态
8.3 积雪的电气特性
8.3.1 雪的导电性能（0～100Hz）
8.3.2 雪的介电性能（100Hz～5MHz）
8.3.3 雪中的放电效应
8.4 积雪闪络事故
8.5 积雪闪络过程与试验方法
8.5.1 积雪闪络过程
8.5.2 积雪试验方法
8.5.3 积雪试验常规布置
8.5.4 积雪方法
8.5.5 积雪试验闪络电压的估算
8.6 积雪闪络试验结果
8.6.1 户外自然积雪试验
8.6.2 户外人工积雪试验
8.6.3 室内自然积雪试验
8.6.4 积雪绝缘子直流试验结果
8.6.5 积雪绝缘子操作冲击闪络特性
8.6.6 长绝缘子串积雪闪络试验结果
8.7 绝缘子积雪闪络经验模型
8.7.1 试验结果与“雪强积”的关系
8.7.2 积雪闪络与冰闪、冷雾闪络的比较
8.7.3 积雪闪络电压与运行电压的比较
8.8 积雪绝缘子上闪络过程的数学建模
8.8.1 积雪的电流-电压特性
8.8.2 直流闪络电压
8.8.3 交流重燃条件与闪络电压
8.8.4 操作冲击与雷电冲击闪络
8.9 积雪闪络电压大气参数校正
8.9.1 气压校正
8.9.2 温度校正
8.10 积雪闪络实例分析
8.10.1 云中雾凇凝结：安大略基尔山谷（Keele Valley）
8.10.2 暂态过电压问题：挪威的420kV断路器
8.10.3 避雷器上的积雪
8.11 本章小结
第9章 提高覆冰积雪绝缘子电气特性的方法和措施
9.1 轻微覆冰和轻度覆冰地区降低冰闪事故的措施
9.1.1 半导体釉
9.1.2 增大泄漏距离
9.1.3 绝缘子涂刷RTV硅橡胶
9.1.4 更换聚合物材料
9.1.5 监测污秽状态并进行水冲洗
9.1.6 实例分析：智能（SMART）水冲洗
9.2 中等覆冰地区降低冰闪事故的措施
9.2.1 采用具有较大伞间距结构的绝缘子
9.2.2 增大干弧距离
9.2.3 改变绝缘子安装方向
9.2.4 半导体釉
9.2.5 聚合物绝缘子
9.2.6 电晕环
9.2.7 采用远程热成像仪监测环境条件
9.2.8 有机硅涂层
9.3 严重覆冰地区降低冰闪事故的措施
9.3.1 增大干弧距离
9.3.2 采用半导体釉更换
9.3.3 加装增爬裙
9.3.4 采用聚合物绝缘子更换
9.3.5 基于泄漏电流监测覆冰状态
9.3.6 冻雨天气进行除冰
9.3.7 电晕环与其他金具
9.3.8 增大伞间距离
9.3.9 绝缘子涂刷RTV涂层
9.4 积雪和雾凇地区降低冰闪事故的措施
9.4.1 增大干弧距离
9.4.2 选择合理的绝缘子外形
9.4.3 采用并联绝缘子串
9.4.4 聚合物绝缘子
9.4.5 表面涂层
9.4.6 采用半导体釉
9.4.7 采用其他辅助措施
9.5 减轻各种类型覆冰的措施
9.5.1 任其自然
9.5.2 降压运行
9.5.3 采用电晕探测仪检测支柱缺陷
9.6 本章小结
第10章 覆冰与污秽环境的绝缘配合
10.1 绝缘配合过程
10.1.1 输电线路过电压的分类
10.1.2 高压绝缘子参数
10.1.3 超高压绝缘子参数
10.1.4 允许元件故障率下的设计
10.1.5 电网允许故障率下的设计
10.2 绝缘配合的惯用法和统计法
10.3 IEEE 1313.2的污秽绝缘设计方法
10.4 IEC 60815的污秽绝缘设计方法
10.5 CIGRE的污秽绝缘设计方法
10.6 冬季污秽特性
10.6.1 冬季无雨天数
10.6.2 ESDD增加率
10.6.3 路盐的影响
10.7 冻雾
10.8 冻雨和冻毛毛雨
10.8.1 测量装置
10.8.2 发生频率
10.8.3 冻结沉降的日出现时间和年出现月份
10.8.4 冻雨的严重性
10.8.5 冻雨水的电导率
10.9 降雪气象条件
10.9.1 测量积雪的标准方法
10.9.2 雪的累积性和持续性
10.9.3 融雪
10.10 采用惯用法确定泄漏距离
10.11 采用概率统计法确定泄漏距离
10.12 采用惯用法确定干弧距离
10.12.1 覆冰环境下对干弧距离的要求
10.12.2 积雪环境下对干弧距离的要求
10.13 采用概率统计法确定干弧距离
10.14 绝缘设计实例分析
10.14.1 安大略500kV线路
10.14.2 安大略230kV线路
10.14.3 纽芬兰与拉布拉多省水电局
10.15 本章小结
附录
附录A 绝缘子污秽等级测量
附录B 气压、湿度和温度校正标准
B.1 均匀电场校正方法概要
B.2 实验室结果校正方法标准
B.3 直流、交流和操作冲击
B.4 雷电冲击
B.5 雾的形成条件
B.6 0℃以下需要考虑的特殊因素
附录C 与绝缘子冲击特性有关的术语
后折页
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