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期以来,户外绝缘子的生物污秽一直是世界各地工程师所关注的课题。绝缘子的生物污秽可能会对绝缘子造成危害,这早已不是新鲜话题,而且在这方面已经有大量的文章在讨论其危害性。目前人们的普遍观点是: 生物污秽会影响各种绝缘子的电气性能 – 不管是瓷绝缘子还是非瓷绝缘子。

近些年,研究人员正努力确定生物污秽对绝缘子的危害到底有多大,他们的研究重心主要放在非瓷绝缘子在经受污秽后的电气性能上。

这是因为空气中的有机颗粒可以散落到各个角落,这些颗粒为污秽物生长提供了必须的营养物质。非瓷绝缘子的伞裙是最有可能遭到生物污秽的部位。

在瑞典,研究人员从多个角度去研究生物污秽的问题。其中一个是致力于发明新的诊断仪器,用于辨别评估生物生长带来的危害。还有一些研究小组则是想找出更好的伞裙材料来抑制微生物的生长,同时他们还研究绝缘子在带有有机污秽后的降解机理。例如,研究发现在硅橡胶绝缘子中加入一种阻燃剂,可以成功抑制真菌的生长。

目前大多数关于瓷绝缘子生物污秽的文章提到的外部环境都是热带地区,即强降雨量、高潮湿、高温和强日照的环境。这样的外部环境条件可以从多方面影响生物污秽。例如,高湿和高温环境有利于微生物的生长;而强降雨、强日照的环境则会抑制微生物的生长。

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总而言之,从目前的观察结果可以得出一个重要结论:生物污秽的生长对于瓷绝缘子的表面不会产生明显的物理或化学变化。实际上,这些生物污秽可以用水很容易的清洗干净。有数据显示污秽绝缘子的电气性能会大大下降,其湿闪电压只有正常值的70%

目前对于非瓷绝缘子的研究还不像瓷绝缘子那样清楚。有很多文章是在讨论非瓷绝缘子受生物污秽后的性能,这些研究一些是在热带进行的,也有一些是在亚热带和温带。研究发现, 由硅橡胶、环氧树脂或者硅和三元乙丙橡胶混合做成的绝缘子有利于细菌、水藻、真菌、青苔及苔藓的生长。对伞裙仅由三元乙丙橡胶做成的绝缘子的相关研究目前没有更多的报道。

非瓷绝缘子的生物污秽主要发生在高度潮湿环境中, 也有可能发生在相对比较干净的条件下。生物污秽可以使绝缘子表面受到侵袭部位的防水性能变差,因此湿闪电压变低。虽然非瓷绝缘子污秽后湿闪电压的降低与瓷绝缘子相比并不明显,这主要是因为绝缘子表面的生物污秽通常是呈岛型分布,未被污秽的干净部位仍保持强憎水性,所以仍然可以保持良好的闪络性能。

非瓷绝缘子和瓷绝缘子的不同之处在于:大多数非瓷绝缘子内部都含有有机物,这些有机物最终可以被微生物消化吸收,并成为它们的营养物质。然而硅橡胶比较特殊,它可以很好的抑制生物降解。研究发现其主要原因是因为硅橡胶中既含有有机物又含有无机物。

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伞裙中微小的有机物为微生物生长提供了营养物质, 这些微生物在绝缘子表面形成一个混杂着多种生物群落的膜,这些生物群落包括细菌、真菌、原生动物、藻类等等。它们会引起聚合物绝缘子的功能和结构发生变化,最严重的危害莫过于它们向伞裙内部渗透,导致绝缘子本体特性发生显著变化。

研究表明硅橡胶绝缘子在经受生物污秽时可以保持很高的稳定性,目前没有明显的证据可以证明硅橡胶绝缘子存在生物降解。虽然绝缘子中的很多成分很可能会被降解掉,但是生物污秽的生长不会引起硅橡胶的生物膜发生明显降解。

总结瑞典学者和世界上其他相关研究机构的研究结果可以得知:从总体上讲,生物污秽对于非瓷绝缘子的电气性能影响很小。绝缘子上的生物膜含有水分,在潮湿条件下会导致泄漏电流上升,但生物膜的导电性低,电流上升并不会非常明显。

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