安全生产高压穿墙套管放电的原因及处理
王新宪1，汪明2，陈锦涛3，蔡昶3，潘海涛3，韩强3，黄建国3（1.中国石油工程建设有限公司华北分公司，河北任丘062552；
2.中国石油管道局五公司，河北任丘062552；3.华北油田电力分公司，河北任丘062552）
摘要：某变电站CWWL-35穿墙套管内的铝排更换为截面相等的铜排后，发生放电声。通过分析、计算，找到了原因并制定了相应解决办法。关键词：穿墙套管；介质；电场强度；放电；等电位中图分类号：TN87某变电站有6回35kV出线，因为线路负荷增大，设计将18只CWWL-35穿墙套管内的铝排更换为截面相等的铜排，送电运行后套管经常发出“咝咝”的噪声，对安全运行极为不利。
穿墙套管由瓷件、两端金属附件、安装法兰和导电排等组成。本次套管改造保留原穿墙套管的瓷件、两端金属附件、安装法兰，只把铝排更换为铜排。因为两端金属附件是铝质制作的，为了避免铜母线和铝制附件接触处发生腐蚀，在铜排与附件相接触处套上热缩套管进行隔离。
改造完的套管有2点与原件不同：一是铝排变为铜排，二是在部分铜排上加了热缩套。现就高压穿墙套管引起放电的原因进行阐述。
分析可知，导电排与法兰盘可看作电场的两个电极。导电排与套管内壁有空气间隙，可视为由空气和瓷件2种介质组合成的绝缘体。由于导电排处于轴芯位置，法兰盘围圈四周，是强法线分量的电场。导电排上各点与法兰盘的距离远近不同，各处
为了计算方便，任选套管一小段，设定2种介质内为一均匀电场。假设空气层和瓷绝缘体的面积相等，空气间隙厚度为d1、相对介电常数为ε1、所承受的电场强度为E1、电压为U1，瓷介质厚度为电压为U2，相电压U=U1+U2。
为28.9kV/cm，远大于空气击穿场强，故空气介质中出现击穿放电现象。
通过向原套管厂家咨询得知，套管内虽然有空气间隙的存在，但原附件与铝排接触良好，且在套管根部喷涂了一层铝膜，这样做到了导电排与套管内壁等电位，使瓷套内腔的空气不承受电压，铝排与套管内壁就不会发生放电现象。改造完的套管，在铜排与两端附件相接触处套了热缩套，不能使铜排与套管内壁等电位，所以发生了放电问题。
原因找到了，借鉴原消除放电方法，用等电位线连接铜排与瓷套管内壁，短接空气隙，使电场的分布全部集中在瓷套管上，就会避免放电的形成。
具体实施中，考虑到等电位线若通过螺丝接到铜排上，运行中会产生振动，振动会造成固定螺丝松动、脱落，所以不设固定螺丝，直接绕到导电排上，为使等电位线与套管内壁接触紧密，将等电位线用约直径1mm钢丝制成并设计成渐开线型。这种设计既保证了等电位线与铜排、穿墙套管内壁两线形等电位线如图1所示。
的电场强度大小和方向都不相同，是不均匀的电场。端的紧密接触，又保证了运行中不松动脱落。渐开
d2、相对介电常数为ε2、所承受的电场强度为E2，
图1渐开线形等电位线
导电排与套管内壁一般有0.1～0.3cm的空气间
RURALELECTRIFICATION隙，取d1=0.2cm，d2=3cm，空气的介电系数小于瓷套管介电系数，取ε1=1，ε2=6，U=20.2kV（35kV系统相电压），E1=28.9kV/cm，E2=4.81kV/cm。故
加装完渐开线等电位线的套管运行半年了，未发生“咝咝”放电声，实践证明该方法行之有效。
作者简介
王新宪（1967.6—），男，高级工程师，从事电气设计工作，邮箱：782951547@qq.com。
分布在空隙处的电场大于套管的电场，工频电压下空气的平均击穿场强为3.8kV/cm，而实际计算出来的场强
（责任编辑：刘艳玲）
2019年第9期总第388期
531909第53页共120页CMYK2019-09-0310:46:24
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