寧博揚(yáng)，楊倩倩，李懷科，馬瑞澤

（1.國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓(xùn)中心，河北保定071051；2.華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102206；3.國(guó)網(wǎng)聊城供電公司，山東聊城252000）

人工霧霾環(huán)境下XP-70絕緣子的交流閃絡(luò)特性

寧博揚(yáng)1，楊倩倩2，李懷科3，馬瑞澤3

（1.國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓(xùn)中心，河北保定071051；2.華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102206；3.國(guó)網(wǎng)聊城供電公司，山東聊城252000）

日益加劇的霧霾天氣給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成了諸多威脅，但目前的相關(guān)研究并不深入。為此以XP-70型瓷絕緣子作為研究對(duì)象，在自建的人工模擬霧霾試驗(yàn)平臺(tái)下開(kāi)展交流污閃試驗(yàn)，測(cè)量了不同顆粒物濃度、不同顆粒物粒徑、不同相對(duì)濕度以及不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子表面的閃絡(luò)電壓。研究結(jié)果表明，不同顆粒物濃度下絕緣子閃絡(luò)電壓存在差異，絕緣子閃絡(luò)電壓隨著顆粒物濃度的增大而減小。顆粒物粒徑越小，絕緣子閃絡(luò)電壓越小，但顆粒物粒徑大小對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓影響并不明顯。環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓影響顯著，相對(duì)濕度越大，絕緣子閃絡(luò)電壓越小。絕緣子閃絡(luò)電壓隨著霧水電導(dǎo)率的增大而近似線性減小，這主要與霧水電導(dǎo)率增加了絕緣子表面等值鹽密有關(guān)。

霧霾；閃絡(luò)特性；顆粒物濃度；顆粒物粒徑；相對(duì)濕度；霧水電導(dǎo)率

0 引言

隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，粉塵、揚(yáng)塵、化學(xué)煙霧和汽車尾氣的排放量巨大，導(dǎo)致我國(guó)大部分地區(qū)集中出現(xiàn)大范圍長(zhǎng)時(shí)間的霧霾天氣[1-5]。霧霾發(fā)生時(shí)，空氣中懸浮著大量的細(xì)小塵粒、煙粒以及微生物，不僅對(duì)人體健康和環(huán)境質(zhì)量有較大影響，對(duì)輸電線路外絕緣和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行也構(gòu)成了較大威脅[6-9]。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展了部分相關(guān)研究。蔣興良等人利用NaCl鹽霧研究了霧水電導(dǎo)率對(duì)閃絡(luò)電壓的影響，得到了絕緣子的閃絡(luò)電壓隨著霧水電導(dǎo)率增加而下降的結(jié)論[10]。馬軍[11]使用水霧、鹽霧、酸霧和模擬霧霾環(huán)境，得到了與蔣興良類似的結(jié)論。馬高權(quán)研究了沙塵粒徑大小對(duì)平板模型閃絡(luò)特性的影響，研究表明，粒徑越大，閃絡(luò)電壓越低，而沙粒粒徑在100 μm～350 μm的范圍內(nèi)時(shí)，粒徑對(duì)閃絡(luò)電壓影響并不明顯[12]。鄧鶴鳴等人使用霧、粉煤灰、氧化鐵來(lái)模擬霧霾，研究表明，空氣間隙的擊穿電壓和放電路徑均受顆粒粒徑的影響[13-14]。宿志一研究了霧霾天氣對(duì)輸變電設(shè)備外絕緣的影響。研究表明，霧霾的臟污程度可以用霧水電導(dǎo)率來(lái)表征；霧水電導(dǎo)率越大，絕緣子的污閃電壓越小，且污穢度越大，這種影響趨勢(shì)越不明顯[15]。蔣興良研究了霧霾成分、粒徑大小對(duì)絕緣子閃絡(luò)特性及閃絡(luò)路徑的影響，研究表明，與硅藻土氣溶膠相比，鹽類氣溶膠對(duì)閃絡(luò)電壓的影響更顯著，且閃絡(luò)電壓隨著霧霾顆粒粒徑的增大而增大[16]。文獻(xiàn)[17]研究了霧霾天氣對(duì)絕緣子泄漏電流的影響，得到了霧霾環(huán)境下的泄漏電流危險(xiǎn)報(bào)警門(mén)檻值。王黎明等人使用香煙燃燒產(chǎn)生的顆粒物和超聲波水霧來(lái)模擬霧霾，并建立了霧霾環(huán)境模擬裝置，該裝置能夠較好的控制霧霾的濃度、粒徑、成分、霧水電導(dǎo)率和環(huán)境溫濕度[18-21]。

綜上所述，目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)霧霾對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓的影響已有一定的研究，但霧霾成分、濃度、粒徑大小與實(shí)際霧霾相符合的研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。因此本文以（NH4）2SO4、硅藻土研磨顆粒物和具有電導(dǎo)率的水霧模擬霧霾，在自制的人工模擬霧霾試驗(yàn)平臺(tái)下研究了顆粒物濃度、顆粒物粒徑、相對(duì)濕度和霧水電導(dǎo)率對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓的影響。試驗(yàn)結(jié)果可為霧霾頻發(fā)地區(qū)的防污閃工作提供參考。

1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)裝置

筆者搭建了1.2m×1.2m×1.5m的人工霧霾模擬裝置。模擬霾的物料顆?？赏ㄟ^(guò)進(jìn)料漏斗進(jìn)入試驗(yàn)箱體，通過(guò)調(diào)節(jié)漏孔調(diào)節(jié)器可獲得不同顆粒物濃度的霧霾環(huán)境。超聲波加濕器將不同電導(dǎo)率的（NH4）2SO4污液以微小水珠（＜10 μm）的形式噴出。風(fēng)扇將顆粒物和水霧混合并鼓入試驗(yàn)箱體，構(gòu)建出人工霧霾環(huán)境。試驗(yàn)平臺(tái)示意圖如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)平臺(tái)示意圖Fig.1 Schematic of the test platform

1.2 試驗(yàn)樣品

以XP-70型瓷絕緣子為試驗(yàn)樣品，試品串長(zhǎng)2片，試品的染污方法為定量涂刷法，以（NH4）2SO4模擬可溶性鹽，硅藻土模擬不可溶物，（NH4）2SO4取0.12 mg/cm2，（NH4）2SO4:硅藻土=1:6。絕緣子的圖片和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)分別如圖2和表1所示。

圖2 試驗(yàn)絕緣子Fig.2 Test insulators

表1 試驗(yàn)絕子的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 1 The main parameters of the insulators

1.3 試驗(yàn)程序及方法

1.3.1 試驗(yàn)程序

試驗(yàn)的主要程序如下：

1）清洗掉試品表面的污垢，然后用蒸餾水沖洗，試品陰干后再進(jìn)行涂污，待試品污層自然陰干后方可進(jìn)行放入試樣箱體進(jìn)行試驗(yàn)；

2）在進(jìn)料漏斗和超聲波加濕器中分別放入研磨后的霾顆粒和（NH4）2SO4污液，打開(kāi)鼓風(fēng)風(fēng)扇，以恒定風(fēng)速1m/s將霾顆粒和水霧鼓入試驗(yàn)箱體；

3）水霧和霾顆粒進(jìn)入試驗(yàn)箱體后，采用均勻升壓法測(cè)量試品的閃絡(luò)電壓。

1.3.2 霧霾模擬方法

現(xiàn)有研究表明[19-22]，霧霾的成分較為復(fù)雜，其主要的可溶性鹽離子是 SO42?、NO3?、NH4+、Ca2+，且大部分以CaSO4，NH4NO3，（NH4）2SO4的形式存在?？紤]到（NH4）2SO4研磨過(guò)程安全且能夠充分研磨，為此，筆者選?。∟H4）2SO4來(lái)模擬霧霾中的可溶物，以硅藻土模擬不可溶物，霧霾中的霾按（NH4）2SO4:硅藻土=1:6進(jìn)行配置，使用球磨機(jī)對(duì)配置好的物料進(jìn)行充分研磨，并利用標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)研磨后的微小顆粒進(jìn)行篩選，得到粒徑不同的顆粒。霧霾環(huán)境中的霧以超聲波加濕器產(chǎn)生水霧來(lái)模擬，向蒸餾水中添加不同質(zhì)量的（NH4）2SO4可獲取具有不同電導(dǎo)率的霧。

1.3.3 閃絡(luò)電壓測(cè)量方法

采用均勻升壓法測(cè)量試品的污閃電壓，試驗(yàn)程序如下：試品在人工霧霾環(huán)境下濕潤(rùn)2 h，然后升高電壓直到試品閃絡(luò)。其中，40%預(yù)期閃絡(luò)電壓以前，升壓速率不作規(guī)定，40%預(yù)期閃絡(luò)電壓以后的升壓速率為每秒10%～20%的預(yù)期閃絡(luò)電壓。每片試品閃絡(luò)2次，每種工況重復(fù)3次。下文給出的試品閃絡(luò)電壓值為該工況下所有試品閃絡(luò)電壓的平均值，其中，閃絡(luò)電壓值與平均值相對(duì)誤差＞15%的數(shù)據(jù)需剔除。

1.3.4 絕緣子表面等值鹽密增量測(cè)量方法

絕緣子表面等值鹽密增量測(cè)量程序如下：

1）在潔凈絕緣子表面涂抹0.72 mg/cm2的硅藻土，不涂（NH4）2SO4（防止已涂抹的（NH4）2SO4對(duì)后續(xù)測(cè)量等值鹽密增量造成影響）；

2）將涂污后的絕緣子放置在人工霧霾環(huán)境下環(huán)境下2 h；

3）2 h后，將試驗(yàn)前、后的絕緣子表面污穢分別擦拭下來(lái)，并分別溶于100 mL的蒸餾水中，測(cè)量污液的電導(dǎo)率；

4）根據(jù)電導(dǎo)率，分別求出試驗(yàn)前、后絕緣子表面的等值鹽密，等值鹽密增量=試驗(yàn)后等值鹽密-試驗(yàn)前等值鹽密。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 顆粒物濃度對(duì)絕緣子閃絡(luò)特性的影響

對(duì)漏斗漏孔大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，可得到顆粒物濃度為 300 μg/m3、600 μg/m3、900 μg/m3、1 200 μg/m3和1 800 μg/m3的人工霧霾環(huán)境。在顆粒物粒徑為10 μm，相對(duì)濕度為100%，霧水電導(dǎo)率為6 μS/cm的環(huán)境下，測(cè)量了不同顆粒物濃度下絕緣子的閃絡(luò)電壓，其結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，不同顆粒物濃度下絕緣子的閃絡(luò)電壓存在差異，絕緣子的閃絡(luò)電壓隨著顆粒物濃度的增大而減小。顆粒物濃度從300 μg/m3增加到1 800 μg/m3，絕緣子的閃絡(luò)電壓降低約13.1%。

圖3 不同顆粒物濃度下絕緣子的閃絡(luò)電壓Fig3.The flashover voltage of insulator under different particle concentration

為分析顆粒物濃度影響絕緣子閃絡(luò)電壓的原因，測(cè)量了不同顆粒物濃度下絕緣子表面的等值鹽密增量，如表2所示。

表2 不同顆粒物濃度下絕緣子表面的等值鹽密增量Table 2 The increment of ESDD of insulator under different particle concentration mg/cm2

從表2可以看出，不同顆粒物濃度下絕緣子表面的等值鹽密增量不同，顆粒物濃度越高，絕緣子表面的等值鹽密增量也越大。

這主要是由于顆粒物濃度越高，顆粒與絕緣子表面碰撞并吸附的幾率也越大，絕緣子表面的等值鹽密增量也越大。等值鹽密的增加勢(shì)必造成絕緣子的閃絡(luò)電壓下降。

2.2 顆粒物粒徑對(duì)閃絡(luò)特性的影響

使用2 000目、1 000目、400目和230目的標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)研磨后的微小顆粒進(jìn)行篩選，得到了平均粒徑約為5 μm、10 μm、24 μm和50 μm的霾顆粒。在顆粒物濃度為300 μg/m3，相對(duì)濕度為100%，霧水電導(dǎo)率為6 μS/cm的環(huán)境下，測(cè)量了不同顆粒物粒徑下絕緣子的閃絡(luò)電壓，其結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同顆粒物粒徑下絕緣子的閃絡(luò)電壓Fig4.The flashover voltage of insulator under different particle diameter

由圖4可知，不同顆粒物粒徑下絕緣子的閃絡(luò)電壓存在差異，絕緣子閃絡(luò)電壓隨著顆粒物粒徑的增大而增大。顆粒物粒徑從5 μm增加到50 μm，絕緣子的閃絡(luò)電壓上升約8%。

為分析顆粒物粒徑影響絕緣子閃絡(luò)電壓的原因，測(cè)量了不同顆粒物粒徑下絕緣子表面的等值鹽密增量，如表3所示。

表3 不同顆粒物粒徑下絕緣子表面的等值鹽密增量Table 3 The increment of ESDD of insulator under different particle diameter mg/cm2

從表3可以看出，不同顆粒物的粒徑下絕緣子表面的等值鹽密增量不同，顆粒物的粒徑越大，絕緣子表面的等值鹽密增量也小。

結(jié)合圖4和表3分析可知，與粒徑較小的顆粒相比，粒徑較大的顆粒質(zhì)量較大，難以在空氣中懸浮，在未到達(dá)絕緣子表面時(shí)就已沉降。另一方面，粒徑較大的顆粒的動(dòng)能較大，與絕緣子表面碰撞時(shí)產(chǎn)生的彈射力也越大，使顆粒更容易脫離絕緣子表面。以上兩方面導(dǎo)致了顆粒物粒徑越小，絕緣子表面的等值鹽密增量越大，閃絡(luò)電壓越低。

顆粒物粒徑的大小極有可能會(huì)影響絕緣子閃絡(luò)時(shí)的電離過(guò)程。固體懸浮顆粒捕捉電子形成帶電負(fù)離子，帶電負(fù)離子的形成可使自由電子數(shù)量減少，對(duì)放電過(guò)程有抑制作用，而粒徑不同的顆粒對(duì)電子的捕捉能力也存在差異。這可能也是顆粒物粒徑大小影響絕緣子閃絡(luò)電壓的一個(gè)方面。在今后的研究中，有必要進(jìn)一步探索顆粒物粒徑對(duì)絕緣子閃絡(luò)時(shí)電離過(guò)程的影響。

2.3 相對(duì)濕度對(duì)閃絡(luò)特性的影響

超聲波加濕器和濕度傳感器配合可控制環(huán)境相對(duì)濕度，將試驗(yàn)箱體內(nèi)的相對(duì)濕度分別調(diào)節(jié)為60%、70%、80%、90%和100%（飽和濕度）。在顆粒物濃度為300 μg/m3，顆粒物粒徑為10 μm，霧水電導(dǎo)率為6 μS/cm的人工霧霾環(huán)境下，測(cè)量不同相對(duì)濕度下絕緣子的閃絡(luò)電壓，結(jié)果如圖5所示。

由圖5可知，絕緣子閃絡(luò)電壓隨著相對(duì)濕度的增大而顯著減小，且相對(duì)濕度為100%（飽和濕度）時(shí)，相對(duì)濕度對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓的影響更加明顯。環(huán)境相對(duì)濕度從60%增加到100%，絕緣子的閃絡(luò)電壓降低約43.1%。

污層的受潮方式主要分為冷凝、表面污穢的吸濕、水滴附著以及污層中導(dǎo)電溶液與空氣中水分子之間的化學(xué)擴(kuò)散4種形式[22]。相對(duì)濕度越高，污層受潮越取決于微小水滴附著，而這種受潮方式的效率最高，從而導(dǎo)致相對(duì)濕度越大，污層的吸水量越大。污層的吸水量越大，污層中所能溶解的（NH4）2SO4越多，泄漏電流也越大，從而導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)電壓越小。

圖5 不同相對(duì)濕度下絕緣子的閃絡(luò)電壓Fig5.The flashover voltage of insulator under different relative humidity

2.4 霧水電導(dǎo)率對(duì)閃絡(luò)特性的影響

通過(guò)改變蒸餾水中（NH4）2SO4的添加量，可分別獲得霧水電導(dǎo)率為6μS/cm（蒸餾水電導(dǎo)率）、500μS/cm、1 000 μS/cm、2 000 μS/cm和3 000 μS/cm的人工霧霾環(huán)境。在顆粒物濃度為300 μg/m3，顆粒物粒徑為10 μm，相對(duì)濕度為100%的人工霧霾環(huán)境下，測(cè)量了不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子的閃絡(luò)電壓，結(jié)果如圖6所示。

圖6 不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子的閃絡(luò)電壓Fig6.The flashover voltage of insulator under different fog conductivity

由圖6可知，不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子的閃絡(luò)電壓不同，絕緣子的閃絡(luò)電壓隨著霧水電導(dǎo)率的增大而近似線性減小。霧水電導(dǎo)率從6 μS/cm增大到3000 μS/cm，絕緣子的閃絡(luò)電壓降低約10.7%。

為分析霧水電導(dǎo)率影響絕緣子閃絡(luò)電壓的原因，測(cè)量了不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子表面的等值鹽密增量，如表4所示。

表4 不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子表面的等值鹽密增量Table 4 The increment of ESDD of insulator under different fog conductivity mg/cm2

從表4可以看出，不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子表面的等值鹽密增量存在差異，絕緣子表面的等值鹽密增量隨著霧水電導(dǎo)率的增大而增大。

這主要是由于含有（NH4）2SO4的水霧粒子被固體顆粒物捕捉以及水霧粒子的自然沉降都會(huì)導(dǎo)致絕緣子表面等值鹽密的增加。在試驗(yàn)箱體內(nèi)濕潤(rùn)相同時(shí)間，霧水電導(dǎo)率越高，水霧中所含的鹽分越多，絕緣子表面的等值鹽密的增量也越大，絕緣子表面等值鹽密也會(huì)變大，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣子的閃絡(luò)電壓降低。

以上研究表明，顆粒物濃度、顆粒物粒徑、環(huán)境相對(duì)濕度和霧水電導(dǎo)率均對(duì)絕緣子的閃絡(luò)電壓有一定影響，其中，環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)絕緣子的閃絡(luò)電壓影響最為顯著，而顆粒物粒徑對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓的影響最為不明顯。因此，霧霾多發(fā)地區(qū)應(yīng)更多的關(guān)注環(huán)境相對(duì)濕度。

3 結(jié)論

搭建了人工霧霾模擬試驗(yàn)平臺(tái)，并依托該平臺(tái)，比較了不同顆粒物濃度、不同顆粒物粒徑、不同相對(duì)濕度以及不同霧水電導(dǎo)率下絕緣子的閃絡(luò)電壓。得出以下結(jié)論：

1）不同顆粒物濃度下絕緣子閃絡(luò)電壓存在差異，絕緣子閃絡(luò)電壓隨著顆粒物濃度的增大而減小。

2）顆粒物粒徑越小，絕緣子閃絡(luò)電壓越小，但顆粒物粒徑大小對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓影響并不明顯。

3）環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)絕緣子閃絡(luò)電壓影響顯著，相對(duì)濕度越大，絕緣子閃絡(luò)電壓越小。

4）絕緣子閃絡(luò)電壓隨著霧水電導(dǎo)率的增大而近似線性減小，這主要與霧水電導(dǎo)率增加了絕緣子表面等值鹽密有關(guān)。

[1]孫 彧，馬振鋒，牛 濤，等.最近40年中國(guó)霧日數(shù)和霾日數(shù)的氣候變化特征[J].氣候與環(huán)境研究，2013，3（18）:397-406.SUN Yu，MA Zhenfeng，NIU Tao，et al.Characteristics of climate change with respect to fog days and haze days in China in the past 40 years[J].Climatic and Environmental Research，2013，3（18）:397-406.

[2]陳仁杰，陳秉衡，闞海東.我國(guó)113個(gè)城市大氣顆粒物污染的健康經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2010，3（30）:410-415.CHEN Renjie， CHEN Bingheng， KAN Haidong.A health-based economic assessment of particulate air pollu?tion in 113 Chinese cities[J].China Environmental Sci?ence，2010，3（30）:410-415.

[3]HUANG Desheng，XU Jianhua，ZHANG Shiqiu.Valuing the health risks of particulate air pollution in the Pearl Riv?er Delta[J].China Environmental Science and Policy，2012，15（1）:38-47.

[4]穆 泉，張世秋.2013年1月中國(guó)大面積霧霾事件直接社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2013，11（33）:2087-2094.MU Quan，ZHANG Shiqiu.An evaluation of the economic loss due to the heavy haze during January 2013 in China[J].China Environmental Science，2013，11（33）:2087～2094.

[5]GAO Jiajia，TIAN Hezhong，CHENG Ke，et al.The varia?tion of chemical characteristics of PM2.5 and PM10 and formation causes during two haze pollution events in urban Beijing，China[J].Atmospheric Environment，2015，107:1-8.

[6]程春英，尹學(xué)博.霧霾之PM2.5的來(lái)源、成分、形成及危害[J].大學(xué)化學(xué)，2014，29（5）:1-6.CHENG Chunying，YIN Xuebo.Source，Composition，F(xiàn)ormation and Hazard of PM2.5 in Haze[J].University Chemistry，2014，29（5）:1-6.

[7]何凌燕，胡 敏，黃曉鋒，等.北京市大氣氣溶膠PM2.5中極性有機(jī)化合物的測(cè)定[J].環(huán)境科學(xué)，2004，25（5）:15-20.HE Lingyan，HU Min，HUANG Xiaofeng，et al.Determi?nation of Politary Organic Compounds in Atmospheric Fine Particulate Matter in Beijing City[J].Environmental Science，2004，25（5）:15-20。

[8]趙桂香，杜 莉，衛(wèi)麗萍，等.一次持續(xù)性區(qū)域霧霾天氣的綜合分析[J]，干旱區(qū)研究，2011，28（5）:871-878.ZHAO Guixiang，DU Li，WEI Liping，et al.Comprehen?sive analysis on a durative regional haze and fog[J].Arid Zone Research，2011，28（5）:871-878.

[9]張人禾，李 強(qiáng)，張若楠.2013年1月中國(guó)東部持續(xù)性強(qiáng)霧霾天氣產(chǎn)生的氣象條件分析[J].中國(guó)科學(xué):地球科學(xué)，2014，44（1）:27-36.ZHANG Renhe，LI Qiang，ZHANG Ruonan，Meteorologi?cal conditions for the persistent severe fog and haze event over eastern China in January 2013[J].Science China:Earth Sciences，2014，44（1）:27-36.

[10]JIANG Xingliang，ZHAO Shihua，XIE Yanbin，et al.Study on fog flashover performance andfog-water conduc?tivity correction coefficient forpolluted insulators[J].IET Generation，Transmissionamp;Distribution.2013，7（2）:145-153

[11]馬軍.模擬霧霾對(duì)輸電線外絕緣的影響及監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)[D].武漢:華中科技大學(xué)，2012.MA Jun.Effects of simulated haze environment on external overheadline insulation and design of monitoring system[D].Wuhan，China:Huazhong University of Scienceamp;Technology，2012.

[12]馬高權(quán).風(fēng)沙環(huán)境下絕緣沿面放電特性研究[D].重慶:重慶大學(xué)，2009.MA Gaoquan.Study on Discharge Characteristics of Insu?lation Surface under Wind Sand Environment[D].Chongq?ing，China:Chongqing University，2009.

[13]鄧鶴鳴，何正浩，王 蕾，等.混合兩相體對(duì)放電路徑選擇的影響[J].高電壓技術(shù)，2008，34（12）:2681-2686.DENG Heming，HE Zhenghao，WANG Lei，et al.Effect of two phase mixtures on the selection of the discharge path[J].High Voltage Engineering，2008，34（12）:2681-2686.

[14]鄧鶴鳴，何正浩，許宇航，等.霧霾對(duì)沖擊放電路徑影響特性的分析[J].高電壓技術(shù)，2009，35（11）:2669-2673.DENG Heming，HE Zhenghao，XU Yuhang，et al.Ef?fects of haze environment on discharge path under light?ning impulses[J].High voltage engineering，2009，35（11）:2669-2673.

[15]宿志一.霧霾天氣對(duì)輸變電設(shè)備外絕緣的影響[J].電網(wǎng)技術(shù)，2013，37（8）:2284-2290.SU Zhiyi.Influences of Fog-Haze on External Insulation of Transmission and Distribution Equipment[J].Power Sys?tem Technology，2013，37（8）:2284-2290.

[16]蔣興良，劉 洋，孟志高，等.霧霾對(duì)絕緣子交流閃絡(luò)特性的影響[J].高電壓技術(shù)，2014，40（11）:3311-3317.JIANG Xingliang，LIU Yang，MENG Zhigao，et al.Effect of Fog-haze on AC Flashover Performance of Insulator[J].High Voltage Engineering，2014，40（11）:3311-3317.

[17]張鵬飛，鄧 慰，朱弘釗，等.霧霾天氣對(duì)絕緣子泄漏電流的影響[J].電瓷避雷器，2014，5:1-5.ZHANG Pengfei，DENG Wei，ZHU Hongzhao，et al.Ef?fect of haze weather on leakage current of insulators[J].In?sulators and Surge Arresters，2014，5:1-5.

[18]王黎明，劉動(dòng)，陳楓林，等.霧霾模擬方法及其裝置研究[J].高電壓技術(shù)，2014，11（40）:3297-3304.WANG Liming，LIU Dong，CHEN Fenglin，et al.Simula?tion method and testing apparatus of fog-haze[J].High Voltage Engineering，2014，40（11）:3297-3304.

[19]黃娟，程金平.上海霾與非霾期大氣顆粒物水溶性陰離子特征[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，36（12M）:83-87.HUANG Juan，CHENG Jinping.Characteristics of Water-Soluble Anions in Atmospheric Particles Between Haze and Normal Days in Shanghai[J].Environmental Scienceamp;Technology，2013，36（12M）:83-87.

[20]李麗珍，沈振興，杜娜，等.霾和正常天氣下西安大氣顆粒物中水溶性離子特征[J].中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，2007，05:674-679.Li LZ，SHEN ZX，DU N，et al.Chemical composition of water-soluble species between haze and normal days over Xi'an[J].Journal of the Graduate School of the Chinese Academy of Sciences，2007，24（5）:674-679.

[21]黃怡民，劉子銳，溫天雪，等.北京霧霾天氣下氣溶膠中水溶性無(wú)機(jī)鹽粒徑分布[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，13（4）:117-121.HUAN Yimin，LIU Zirui，WEN Tianxue，et al.Character?istics of Mass size distributions of water-soluble inorganic salt in Beijing[J].Journal of Safety and Environment，2013，13（4）:117-121.

[22]KARADY G.The effect of fog parameters on the testing of artificially contaminated insulators in a fog chamber[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems，1975，94（1）:378-387.

AC Flashover Performance of XP-70 Insulator under Artificial Fog-Haze Environment

NING Boyang1,YANG Qianqian2，LI Huaike3，MA Ruize3
（1.Technician Training Center,State Grid Jibei Electric Power Company Limited,Baoding 071051,China;2.State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources,North China Electric Power University,Beijing 102206,China;3.State Grid Liaocheng Electric Power Company,Liaocheng 252000,China）

The increasing fog-haze weather poses a lot of threats to the safe operation of power sys?tem.However,the research about this is not sufficient.Therefore,the XP-70 of porcelain insulator is tak?en as an object,and the AC pollution flashover tests are carried out under artificial fog-haze test platform.In which the flashover voltage of insulators under different particle concentration,different particle diame?ter,different relative humidity and different fog conductivity are tested.The experimental result shows that flashover voltage of insulators under different particle concentrations are different,with the increas?ing of particle concentration,the flashover voltage of insulators decrease.The smaller the particle diame?ter is,the smaller the insulator flashover voltage is.But the effect of particle diameter on the flashover voltage of insulators is not obvious.The influence of relative humidity on contamination of insulators is conspicuous.The larger relative humidity is more conducive to the reduction of flashover voltage of insula?tors.With the increasing of fog conductivity,the flashover voltage of insulators decreases.Which is main?ly due to that fog conductivity can increase the ESDD of insulator.

fog-haze；flashover performance；particle concentration；particle diameter；relative hu?midity；fog conductivity

10.16188/j.isa.1003-8337.2017.05.030

2016-06-13

寧博揚(yáng)（1988—），男，培訓(xùn)師，主要從事輸變電設(shè)備項(xiàng)目管理工作。