导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

输电线路污秽状态监测现状

文档作者：胡元辉，林吉，康小平，郑振华文档来源：浙江宁波电业局		点击数：	更新时间： 2025年07月12日
下载地址：点击这里	文件大小： 266.88 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：266.88 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：输电线路舞动综合治理

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

10 <电气开关》(2011．No．6)><电气开关>(2011．No．6)
很多 J，测量的准确度比较高。针对泄漏电流的测
取过程中存在着大量的干扰，采用自适应噪声对消技
术和小波去噪方法等进行抗干扰。通过泄漏电流传感
器实时获取流过绝缘子表面的泄漏电流，形成了大量
的输电线路绝缘子污秽在线监测系统。典型的泄露电
流法绝缘子污秽在线监测系统如图1所示。
太阳能电池板、 2
监控中心
图1 泄露电流法绝缘子污秽在线监测系统
泄漏电流的大小不仅和污秽程度有关，而且和绝缘
子的受潮程度有关，此外还和绝缘子的串长、几何形状
等因素有关。如何根据测得的泄漏电流值评价绝缘子
的污秽程度，如何确定泄漏电流报警的门槛值等问题仍
没有一个明确的结论。另外，只有在潮湿的气象条件下
才能测到泄漏电流，它仅适用于潮湿多雨的地区，在干
旱少雨地区测泄漏电流的方法是不适用的。此外，由于
测量系统没有针对户外输电线路附近环境进行专门设
计，存在易受电磁干扰，老化速度快等缺点。
3 光谱法
光传感器监测ESDD的理论基础是介质光波导中
的光场分布理论和光能损耗机理。置于大气中的低损
耗石英棒是一个以棒为芯、大气为包层的多模介质光
波导。在石英棒上无污染时，由光波导中的基模和高
次模共同传输光的能量，其中绝大部分光能在光波导
的芯中传输，只有少部分光能沿芯包界面的包层传输，
光波传输过程中光的损耗很小。当石英玻璃棒上有污
染时，由于污染物改变了高次模及基模的传输条件，同
时，污染粒子对光能的吸收和散射等会产生光能损耗，
通过检测光能参数可计算出传感器表面盐分的多少。
将光传感器与绝缘子串置于相同环境，通过神经网络
建立光通量、湿度、尘埃比率与ESDD的关系，实现
ESDD的在线监测。光通量衰减与湿度、尘埃比率和
ESDD之间相互关系非常复杂，光衰减量的准确数学
描述有难度。光学元器件的不稳定因素对测量结果有
较大影响。该方法在应用方面还没有取得实质性进
展。
4 微波辐射法
微波辐射法利用绝缘子在微波段的辐射特性差异
来检测污秽程度。任何高于绝对零度的物体都在不断
辐射能量，辐射的频率范围非常宽，当物体表面有污秽
物时，发射率会随着污秽量和污秽性质发生变化，污层
湿润时变化更明显，而物体所辐射的电磁波可以通过
普朗克定律来测量。微波辐射计能实现高灵敏度的物
体热电磁辐射测量，微波辐射计天线接受的总功率与
温度有一一对应的关系，因此可采用天线温度来度量
物体的辐射强度。辐射计原理图如图2所示，根据以
上原理，先在实验室中根据国家标准选取ESDD来与
发射率对应得到与一定量的污秽对应着的特定天线温
度，进而在现场通过测量绝缘子的天线温度来判断绝
缘子的运行状况。但绝缘子材料一般由多种物质组
成，且非金属材料的表面特性变化非常复杂，很难用固
定的数学解析式表述辐射。该方法有待进一步实验室
研究和现场对比试验。
5 紫外脉冲法
图2 辐射计原理图
绝缘子放电时伴有光现象，其中含有一定的紫外
光，清洁绝缘子的放电非常少，而污秽绝缘子则经常在
湿度较大时伴有放电现象。绝缘子污秽过程中伴有放
电情况的变化，可以利用绝缘子的放电差异来检测污
秽程度。采用日盲型紫外探头监测绝缘子放电时产生
的紫外光，建议可以通过紫外光脉冲强度和次数，结合
环境温度和湿度情况判断绝缘子污秽程度。其他研究
人员利用紫外成像监测污秽绝缘子的沿面放电，通过
观测的紫外光子数确定沿面放电阶段，实现对绝缘子
污秽放电的预警。目前还没有具体的污秽程度评价方
法，而且测量过程中受导线和均压环产生电晕、线路运
行电压、探头安装角度、气候条件等影响较大。
墨 国
12 (电气开关》(2011．No．6)
6 声发射法
当绝缘子没有放电时，无声波发射信号。随着绝
缘子污秽放电程度的发展，放电逐步增强，声波发射信
号从无到有，由弱变强。该声波信号可视为点声源，在
空气介质中以球面波的形式周围外传播。由于该声波
信号的能量是污秽放电所释放能量的一部分，因此，声
波信号能量与放电能量之间必然存在定量关系。声波
信号的幅值与放电能量的平方根成正比。通过检测绝
缘子污秽放电所产生的声波信号的幅值，就可以监测
污秽放电的强弱并判断对绝缘性能的危害。
研究人员将声传感器安装在杆塔上捕捉放电产生
的声信号，提取声波信号的最大幅值、最大工频半周期
面积和一段固定时间长度内工频半周期面积超过给定
阈值的声波信号的个数作为特征量，利用模糊推理方
法建立声信号特征量与绝缘子表面的污秽放电强弱的
映射关系，实现对绝缘子污秽放电的监测和预警。由
于需将传感器靠近或接触运行中的绝缘子，测量较麻
烦，受环境背景噪声影响也很大。该方法目前尚处于
试验阶段，监测装置的性能指标和功能还有待进一步
改善，有些实际的调试和安装问题还需进一步研究。
7 红外成像法
当污秽绝缘子干燥时，绝缘子表面的泄漏电流很
小，当污层不断湿润时，泄漏电流不断增大，电流流过
污层产生焦耳热，引起绝缘子表面温升。泄漏电流越
大，其电流热效应越明显，温度变化也越明显，可以利
用绝缘子表面热场的变化来检测污秽程度。任何物体
温度高于绝对零度都会向外辐射红外能量，不同温度
的物体向外辐射的红外能量不同，红外热像仪能够探
测物体辐射的红外能量，并将其转换为红外热像图
(如图3所示)。
图3 瓷绝缘子表面污秽红外图像
有研究结果证实通过绝缘子热像图处理，提取污
秽特征参数，再利用神经网络或支持向量机建立污秽
特征、环境湿度与绝缘子污秽等级之间的映射关系，可
以实现绝缘子污秽等级的红外热像检测。采用红外热
像检测绝缘子污秽等级，具有非接触、实时、快速、安全
的特点，为绝缘子污秽检测提供了一种很好的解决途
径。但该方法需要将结构复杂的热像仪安装在杆塔
上，可靠性、适用性还有待进一步深入研究。
8 总结
通过调研可得以下结论：
(1)输电线路污秽在线监测是输电线路监测的一
个重点和难点问题。学者和技术人员开发了多种设备
试图解决这一问题。
(2)泄露电流法：该方法是目前在现场应用最多的
方法，但该方法存在固有缺点，测量结果不能代表绝缘
子实际污秽情况，且存在供电、老化以及可靠性的问题。
(3)光谱法、微波辐射法和环境监测法：污秽成分
复杂，导致测量结果难以与污秽成分对应。
(4)紫外法和红外法：输电线路附近存在电晕，以
及设备昂贵等原因影响紫外、红外等光学测量设备的
实际应用。
(5)声发射法：输电附近电磁环境恶劣，噪声较
大，淹没声发射法接收信号。
综上所述，新开发传感器进行污秽测量的过程中
需要解决供电、电磁干扰、可靠性、污秽成分识别等问
题，同时应确保污秽不会造成传感器损坏，不能因污秽
覆盖传感器导致测量结果不准确。
参考文献
[1] 关志成，刘瑛岩，周远翔，等．绝缘子及输变电设备外绝缘[M]．北
京：清华大学出版社，2006，182-258．
[2] 宿志一，张开贤．我国电网污闪事故的时空分布[J]．中国电力，
1997，30(5)：3—5，9．
[3] 张重远，张建兴，律方成，等．基于Rogowski线圈的高压设备工频
泄漏电流传感器的研制[J]．华北电力大学学报，2006，33(2)：5—7．
【4] Fontana E，Oliveira s C，Cavaleanti F，et a1．Novel sensor system for
leakage current detection on insulator strings of overhead transmission lines
[J]．IEEE Trans on Power Delivery，2006，21(4)：2064—2070．
[5] Chen W G，Yao C G，Chen P，et a1．A new broadband micro current
transducer for insulator leakage current monitoring system[J]．IEEE Transac—
tions on Power Delivery，2008，23(1)：355—360．
收稿日期：2011—09—06
作者简介：胡元辉(1984一)．男．浙江宁波人．本科学历。助理工程师．毕业于浙江
大学．现在宁波电业局工作；
林吉(1985一)．男．浙江舟山人。本科学历．助理工程师．毕业于浙江大
学。现在宁波电业局工作；
康小平I1974一)．男．浙江宁波人，本科学历。工程师．毕业于上海电力
学院．现在宁波电业局工作；
郑振华《1984一)．男．浙江衢州人．硕士学历，工程师．毕业于华北电力
大学．现在宁波电业局工作。</电气开关>

网友评论 more

电力安全论文最新内容

07-12