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【摘 要】±800 kV特高压直流输电线路，是现阶段全球范围内电压等级最高、输送容量最大、输送距离最长的直流输电线路，是我国西电东送能源配置中至关重要的一环。由于其覆盖面广，社会环境、地理条件、气候条件等十分复杂，因此在一系列不利因素组合致使引发线路故障时，会威胁到直流系统的安全运行，并对送端、受端电网带来极大的干扰，最终对社会经济发展及人们的正常生活造成不利影响。文章首先阐述了±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择的特殊性，然后分析了±800 kV特高压直流输电线路绝缘子特性受特殊气候环境的影响，最后对±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择方法进行了探讨，以期为促进±800 kV特高压直流输电线路的安全运行提供有益借鉴。
【关键词】±800 kV特高压;直流输电线路;绝缘问题
【中图分类号】TM863 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）12-0081-02
0 引言
对于±800 kV特高压直流输电线路而言，绝缘配置是保障其安全有序运行及输电容量的关键。±800 kV特高压直流输电线路具有电压等级高、输送容量大及输电距离长等特点，倘若此类线路出现绝缘问题，必然会造成巨大的经济损失和严重的系统问题。除此之外，±800 kV特高压直流输电线路会引发静电吸附效应，所以绝缘子表面极易积污，并且直流绝缘子表面污闪特性不同于交流绝缘子。受上述因素影响，±800 kV特高压直流输电线路会发生严重的污闪现象，其中尤以污闪放电事故及交流同电压等级的输电线路最为明显[1]。所以，科学地选择配置±800 kV特高压直流输电线路的绝缘，对于保障线路的安全运行有着十分重要的意义。
1 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择的特殊性
±800 kV特高压直流输电线路安全性、经济性受绝缘配置选择的影响程度大。对于±800 kV特高压直流输电线路设计而言，可将其大致分为两个方面：一是带电导线相互间、带电体与支撑结构或地相互间的空气间隙，在这方面的设计过程中应当处理好最小空气间隙问题，由此需要设计者明确空气间隙放电特性;二是支持带电体所需的固体绝缘，设计中应当调节好直流工作电压，并考虑大气污染程度的影响。
2 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘子特性所受特殊气候环境的影响
2.1 直流绝缘子的特性
相较于交流线路，直流系统操作过电压倍数明显更小，所以直流绝缘子爬电距离与绝缘高度的比值超过交流绝缘子，进而决定了直流绝缘子性能会受到其伞裙结构更大的影响。现阶段，常用的直流盘形绝缘子的结构特征主要表现为大盘径、大爬距、防雾型等。相较于交流绝缘子，±800 kV特高压直流输电线路绝缘子性能会受到污秽、高海拔、覆冰等因素的极大影响[2]。
2.2 污秽的影响
±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择要充分明确污秽前提下绝缘子的电气特性。伴随我国社会经济的不断发展，与此同时也表现出越来越严重的环境污染问题，由此使得绝缘子污闪事故屡见不鲜。基于恒定电场力吸附作用，±800 kV特高压直流输电线路绝缘子表面污秽附着水平要显著超过交流线路，并且在同种条件下，直流绝缘子表面积污量可达到交流绝缘子的1～1.5倍[3]。直流输电线路不会出现过零情况，直流电弧燃烧稳定，极易发展，在相同污秽前提下，直流污闪电压较交流更低，再加上直流电弧稳定，极易引发飘弧，因此直流绝缘子爬电距离利用率远不及交流绝缘子。
2.3 高海拔的影响
我国地势西高东低，全国超过2/3的地区的海拔在1 000 m以上，如此一来，±800 kV特高压直流输电线路必须经过高海拔地区。高海拔情况下，空气稀薄、大气压力不足，因为空气对流散热偏小，一定的电流便可实现电弧的发展。所以，受高海拔影响，绝缘子不论是污闪还是冰闪，电压均低于平原地区。同时，因为直流电弧不会出现重燃、恢复的情况，相较于交流电弧容易发生桥接现象，并且低气压下直流闪络电压所受飘弧现象的影响也比交流闪络电压的更弱，所以气压下降对直流闪络电压的影响要小于交流闪络电压。
2.4 覆冰的影响
输电线路覆冰不仅会引发断线、倒塔等机械故障，还会影响绝缘子的电气性能。绝缘子遭受覆冰或被冰凌桥接后，会出现绝缘强度降低、泄漏距离缩短等情况，进而对闪络电压造成极大的影响。相关研究数据显示，覆冰时的闪络电压仅为覆雪时的40%，且不及绝缘子湿闪电压的30%。因为绝缘子表面存在污秽物，在覆冰时受到冰层覆盖，同时在覆冰时还会有污秽物陆续积聚在绝缘子表面，使得出现覆冰与污秽物共存的情况，在融冰时，冰体表面的水膜会对污秽物中的电解质进行溶解，进而提升融冰水或冰面水膜的电导率，使得绝缘子的电气性能不断下降。
3 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置方法
3.1 绝缘子形式选择
±800 kV特高压直流输电线路在选择绝缘子形式的过程中，应当全面考量绝缘子电气性能、机械强度、污闪情况、覆冰情况等因素。其中，在电气性能方面，首先，在电击穿强度问题上，结合众多研究數据可得出，相较于瓷绝缘子，复合绝缘子有着更高的干闪冲击电压，但复合绝缘子的湿闪电压相较于瓷绝缘子而言，通常要高约15%[4]。众多冲击闪络研究也显示，相较于标准型及耐污型瓷绝缘子，复合绝缘子的干闪、湿闪电压在操作冲击电压50%时基本相同。其次，在电压分布问题上，玻璃绝缘子有着比瓷绝缘子略大的介电常数和主电容，在超高压直流输电线路中选取成串的玻璃绝缘子的前提下，玻璃绝缘子对地与特高压直流输电线路导线的旁路电容常数极小，因此成串采用的玻璃绝缘子相较于瓷绝缘子可实现更均匀的电压分布，可以降低靠近高压输电线路的绝缘子所耐受的最高电压。而复合绝缘子在运行时不论是电压还是场强的分布都十分不均匀，电压、场强分布均匀水平受实际位置的影响程度大，特别是芯棒与金具的连接点位置上的不均匀情况更为明显，通常要求装置一定的均压环方可解决场强分布不均匀的问题。在机械强度方面，近年来广泛推行的复合绝缘子具有极强的轴向耐拉伸能力，其芯棒由环氧玻璃纤维构成，拉伸强度可实现980～1 176 MPa。并且，复合绝缘子还可实现极强的振动吸附性能和抗震的阻尼性能。需要注意的是，复合绝缘子可承受的径向应力极小，所以在运输、安装复合绝缘子时，切忌任意踩踏或施加任意大小的径向应力，倘若超出承受范围便出现复合绝缘子折断的情况。在污闪情况方面，瓷绝缘子、玻璃绝缘子缺乏可靠的憎水性，而复合绝缘子则兼具这两个方面的特性，由此可降低绝缘子表面积污水平，并提高污闪电压。通常，在同一单位爬电距离条件下，复合绝缘子污闪电压可达到瓷、玻璃绝缘子污闪电压的3倍左右。在覆冰情况方面，复合绝缘子在覆冰后，将会丧失原本的憎水性，加之其伞裙结构偏小，邻近的两伞裙极易被冰凌桥接，由此会使得复合绝缘子绝缘性能急剧下降。所以，在重冰区通常应采用瓷绝缘子或玻璃绝缘子。
3.2 绝缘子长度（片数）选择
在我国±800 kV特高压直流输电线路绝缘选择配置过程中，通常采用直流污耐受法，同时借助爬电比距法或依据±500 kV绝缘水平外推法开展校核。其中，污耐受法涉及依照年度污染度的评估及直流绝缘子人工污秽试验结果，获取长串绝缘子50%直流污闪电压，通过可靠的盐密修正、灰密与等值盐密比值的修正，以及污秽不均匀分布的修正，获取长串绝缘子的直流污耐受电压[5]，并基于此得出盘形绝缘子的片数、复合绝缘子的串长。
4 结语
总而言之，±800 kV特高压直流输电线路凭借其输送容量大、远距离低损耗等优点，在我国“西电东送”战略中扮演着十分重要的角色。而±800 kV特高压直流输电线路的运行水平及输电容量则受其绝缘配合很大的影响。现阶段，我国±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择可依据±500 kV直流输电线路的绝缘水平外推选择，或依照污耐压法选择，或依照爬电比距法选择。基于此，为充分发挥±800 kV特高压直流输电线路的各项优点，相关人员应当紧紧围绕如何更有效地解决±800 kV特高压直流输电线路绝缘问题开展探索、研究，提高对±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择特殊性的有效认识，开展好绝缘子形式选择、绝缘子长度（片数）选择等相关工作，如此方可积极促进±800 kV特高压直流输电线路的安全运行。
参 考 文 献
[1]陈秀娟，张翠霞，时卫东，等.±800 kV特高压直流输电线路绝缘配合的差异化[J].高电压技术，2015，41（5）：1726-1731.
[2]林炳强.±800 kV特高压直流输电线路施工精益管理探究[J].通讯世界，2017（21）：133-134.
[3]赵玉龙.±800 kV特高压直流输电线路雷击特性分析[J].企业技术开发，2017（5）：83-84.
[4]姜尚荣.关于±800 kV特高压直流输电线路典型故障的分析及处理[J].科学技术创新，2018（35）：46-47.
[5]张鹏.浅析±800 kV特高压直流输电线路外绝缘问题[J].工程技术：全文版，2016（17）：221-222.
【关键词】±800 kV特高压;直流输电线路;绝缘问题
【中图分类号】TM863 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）12-0081-02
0 引言
对于±800 kV特高压直流输电线路而言，绝缘配置是保障其安全有序运行及输电容量的关键。±800 kV特高压直流输电线路具有电压等级高、输送容量大及输电距离长等特点，倘若此类线路出现绝缘问题，必然会造成巨大的经济损失和严重的系统问题。除此之外，±800 kV特高压直流输电线路会引发静电吸附效应，所以绝缘子表面极易积污，并且直流绝缘子表面污闪特性不同于交流绝缘子。受上述因素影响，±800 kV特高压直流输电线路会发生严重的污闪现象，其中尤以污闪放电事故及交流同电压等级的输电线路最为明显[1]。所以，科学地选择配置±800 kV特高压直流输电线路的绝缘，对于保障线路的安全运行有着十分重要的意义。
1 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择的特殊性
±800 kV特高压直流输电线路安全性、经济性受绝缘配置选择的影响程度大。对于±800 kV特高压直流输电线路设计而言，可将其大致分为两个方面：一是带电导线相互间、带电体与支撑结构或地相互间的空气间隙，在这方面的设计过程中应当处理好最小空气间隙问题，由此需要设计者明确空气间隙放电特性;二是支持带电体所需的固体绝缘，设计中应当调节好直流工作电压，并考虑大气污染程度的影响。
2 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘子特性所受特殊气候环境的影响
2.1 直流绝缘子的特性
相较于交流线路，直流系统操作过电压倍数明显更小，所以直流绝缘子爬电距离与绝缘高度的比值超过交流绝缘子，进而决定了直流绝缘子性能会受到其伞裙结构更大的影响。现阶段，常用的直流盘形绝缘子的结构特征主要表现为大盘径、大爬距、防雾型等。相较于交流绝缘子，±800 kV特高压直流输电线路绝缘子性能会受到污秽、高海拔、覆冰等因素的极大影响[2]。
2.2 污秽的影响
±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择要充分明确污秽前提下绝缘子的电气特性。伴随我国社会经济的不断发展，与此同时也表现出越来越严重的环境污染问题，由此使得绝缘子污闪事故屡见不鲜。基于恒定电场力吸附作用，±800 kV特高压直流输电线路绝缘子表面污秽附着水平要显著超过交流线路，并且在同种条件下，直流绝缘子表面积污量可达到交流绝缘子的1～1.5倍[3]。直流输电线路不会出现过零情况，直流电弧燃烧稳定，极易发展，在相同污秽前提下，直流污闪电压较交流更低，再加上直流电弧稳定，极易引发飘弧，因此直流绝缘子爬电距离利用率远不及交流绝缘子。
2.3 高海拔的影响
我国地势西高东低，全国超过2/3的地区的海拔在1 000 m以上，如此一来，±800 kV特高压直流输电线路必须经过高海拔地区。高海拔情况下，空气稀薄、大气压力不足，因为空气对流散热偏小，一定的电流便可实现电弧的发展。所以，受高海拔影响，绝缘子不论是污闪还是冰闪，电压均低于平原地区。同时，因为直流电弧不会出现重燃、恢复的情况，相较于交流电弧容易发生桥接现象，并且低气压下直流闪络电压所受飘弧现象的影响也比交流闪络电压的更弱，所以气压下降对直流闪络电压的影响要小于交流闪络电压。
2.4 覆冰的影响
输电线路覆冰不仅会引发断线、倒塔等机械故障，还会影响绝缘子的电气性能。绝缘子遭受覆冰或被冰凌桥接后，会出现绝缘强度降低、泄漏距离缩短等情况，进而对闪络电压造成极大的影响。相关研究数据显示，覆冰时的闪络电压仅为覆雪时的40%，且不及绝缘子湿闪电压的30%。因为绝缘子表面存在污秽物，在覆冰时受到冰层覆盖，同时在覆冰时还会有污秽物陆续积聚在绝缘子表面，使得出现覆冰与污秽物共存的情况，在融冰时，冰体表面的水膜会对污秽物中的电解质进行溶解，进而提升融冰水或冰面水膜的电导率，使得绝缘子的电气性能不断下降。
3 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置方法
3.1 绝缘子形式选择
±800 kV特高压直流输电线路在选择绝缘子形式的过程中，应当全面考量绝缘子电气性能、机械强度、污闪情况、覆冰情况等因素。其中，在电气性能方面，首先，在电击穿强度问题上，结合众多研究數据可得出，相较于瓷绝缘子，复合绝缘子有着更高的干闪冲击电压，但复合绝缘子的湿闪电压相较于瓷绝缘子而言，通常要高约15%[4]。众多冲击闪络研究也显示，相较于标准型及耐污型瓷绝缘子，复合绝缘子的干闪、湿闪电压在操作冲击电压50%时基本相同。其次，在电压分布问题上，玻璃绝缘子有着比瓷绝缘子略大的介电常数和主电容，在超高压直流输电线路中选取成串的玻璃绝缘子的前提下，玻璃绝缘子对地与特高压直流输电线路导线的旁路电容常数极小，因此成串采用的玻璃绝缘子相较于瓷绝缘子可实现更均匀的电压分布，可以降低靠近高压输电线路的绝缘子所耐受的最高电压。而复合绝缘子在运行时不论是电压还是场强的分布都十分不均匀，电压、场强分布均匀水平受实际位置的影响程度大，特别是芯棒与金具的连接点位置上的不均匀情况更为明显，通常要求装置一定的均压环方可解决场强分布不均匀的问题。在机械强度方面，近年来广泛推行的复合绝缘子具有极强的轴向耐拉伸能力，其芯棒由环氧玻璃纤维构成，拉伸强度可实现980～1 176 MPa。并且，复合绝缘子还可实现极强的振动吸附性能和抗震的阻尼性能。需要注意的是，复合绝缘子可承受的径向应力极小，所以在运输、安装复合绝缘子时，切忌任意踩踏或施加任意大小的径向应力，倘若超出承受范围便出现复合绝缘子折断的情况。在污闪情况方面，瓷绝缘子、玻璃绝缘子缺乏可靠的憎水性，而复合绝缘子则兼具这两个方面的特性，由此可降低绝缘子表面积污水平，并提高污闪电压。通常，在同一单位爬电距离条件下，复合绝缘子污闪电压可达到瓷、玻璃绝缘子污闪电压的3倍左右。在覆冰情况方面，复合绝缘子在覆冰后，将会丧失原本的憎水性，加之其伞裙结构偏小，邻近的两伞裙极易被冰凌桥接，由此会使得复合绝缘子绝缘性能急剧下降。所以，在重冰区通常应采用瓷绝缘子或玻璃绝缘子。
3.2 绝缘子长度（片数）选择
在我国±800 kV特高压直流输电线路绝缘选择配置过程中，通常采用直流污耐受法，同时借助爬电比距法或依据±500 kV绝缘水平外推法开展校核。其中，污耐受法涉及依照年度污染度的评估及直流绝缘子人工污秽试验结果，获取长串绝缘子50%直流污闪电压，通过可靠的盐密修正、灰密与等值盐密比值的修正，以及污秽不均匀分布的修正，获取长串绝缘子的直流污耐受电压[5]，并基于此得出盘形绝缘子的片数、复合绝缘子的串长。
4 结语
总而言之，±800 kV特高压直流输电线路凭借其输送容量大、远距离低损耗等优点，在我国“西电东送”战略中扮演着十分重要的角色。而±800 kV特高压直流输电线路的运行水平及输电容量则受其绝缘配合很大的影响。现阶段，我国±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择可依据±500 kV直流输电线路的绝缘水平外推选择，或依照污耐压法选择，或依照爬电比距法选择。基于此，为充分发挥±800 kV特高压直流输电线路的各项优点，相关人员应当紧紧围绕如何更有效地解决±800 kV特高压直流输电线路绝缘问题开展探索、研究，提高对±800 kV特高压直流输电线路绝缘配置选择特殊性的有效认识，开展好绝缘子形式选择、绝缘子长度（片数）选择等相关工作，如此方可积极促进±800 kV特高压直流输电线路的安全运行。
参 考 文 献
[1]陈秀娟，张翠霞，时卫东，等.±800 kV特高压直流输电线路绝缘配合的差异化[J].高电压技术，2015，41（5）：1726-1731.
[2]林炳强.±800 kV特高压直流输电线路施工精益管理探究[J].通讯世界，2017（21）：133-134.
[3]赵玉龙.±800 kV特高压直流输电线路雷击特性分析[J].企业技术开发，2017（5）：83-84.
[4]姜尚荣.关于±800 kV特高压直流输电线路典型故障的分析及处理[J].科学技术创新，2018（35）：46-47.
[5]张鹏.浅析±800 kV特高压直流输电线路外绝缘问题[J].工程技术：全文版，2016（17）：221-222.