1.4 论文的主要工作

本文先是分析了课题的研究背景与意义，还比较了目前国内外用于检测绝缘子局部放电的技术，并比较分析了其优缺点。分析绝缘子污秽放电产生的原因，设计了一套基于GPRS的紫外监测法的杆塔绝缘子污秽放电在线监测系统。本论文主要工作有：

（1） 对绝缘子污秽放电产生的原因和放电机理进行研究与分析，讨论了绝缘子放电几种检测方法以及紫外检测技术的原理与应用。

（2） 研究了一种基于 GPRS 的杆塔绝缘子污秽放电在线监测系统，系统主要包括紫外光信号采集，对绝缘子运行环境现场环境温湿度的采集。

（3）提出整体设计方案，开发基于STC89C52的单片机的下位机电路板，用Altium Designer画出电路设计原理图。

（4）分析了上位机软件的发展及应用，用Lab VIEW 软件设计上位机的监控画面。画面内容包括数据显示数据以及报警功能等。前面板能够对数据有着直观的显示，判断设备运行状态。

第2章 绝缘子放电检测原理及系统方案

电力设备绝缘子在电力运输运行中可能会发生各种不同的故障。但是目前，绝缘子的污秽闪络是对电力网络运行影响比较大的，也是比较麻烦的事故。绝缘子的污秽放电，是指电力设备绝缘子在正常工作电压下，由于绝缘子表面污秽积累较多，导绝缘表面发生闪络现象。这种现象的产生不是应为电力运输过程中的电压改变，而是由于绝缘子的绝缘能力降低导致的。这是因为绝缘子长时间工作表面来积累太多污秽和酸性物质中的电解质等因素影响的结果。

2.1 绝缘子污闪形成的原因

现如今输电设备的不断完善，输电电压的等级也越来越高了，电力网络想要长时间的正常运作就要加强电力网络绝缘子的绝缘水平。在工农业的快速发展下，大气环境的污染也越来越严重，雨水中含酸量也越来越多，酸性物质对于绝缘子的长期损坏是很巨大的。对于长期处于这种状态下的绝缘子的打击无疑是毁灭性的。于是也常常因此造成大面积的闪络停电事故，因此，空气的污染也是一个电力系统能否安全运行重要因素

工业产生的污秽和自然产生的污秽是主要沉淀在绝缘子表面的两大类污秽。

2.1.1 工业型污秽

工业污秽主要是由一些工厂在加工生产是产生的一些工业生产中排放的含酸性物质的气体或液体物质。主要是在一些远离城市工厂聚集地比较多的地方，刚好高压运输电路的杆塔也都设置在比较偏远的地方。在这些工厂中，对绝缘子影响最大的就是化工工厂 。

2.1.2 自然污秽

在大自然的环境中也有很多的污秽，其中包括在地面因风而扬起的尘土，尘土中可能会存在HNO3、H2SO4等污染物在空中附着在绝缘子表面，污染物与雨水形成酸性溶液，对绝缘子造成损害。植物焚烧而产生的固体颗粒烟尘，还有农作物施加化肥和农药。在一些树木茂盛的额地带还会有很多鸟儿经过，小鸟路过可能会在绝缘子表面留下粪便或其他杂物，粪便类物质与水受潮后都会降低绝缘子的绝缘性 。

2.2 污秽放电理论

本文主要研究的是污秽放电，足够强度的污秽放电会形成闪络，闪络则是会伴随着产生紫外光的辐射。因此绝缘子紫外光的辐射强度和绝缘子污秽放电的强弱的相关性很高，因此研究绝缘子污秽放电强弱也就是研究紫外光辐射的强弱。

当绝缘子表面受潮后，附着在绝缘子表面的污秽中所包含的可溶性电解质物质，就会溶于水中，形成能够导电的离子。届时，绝缘子表面的导电能力会大大加强，使得绝缘子表面会流过较大的脉冲电流，降低了绝缘子的导电能力。因为绝缘子表面附着的污秽不是均匀分布的，绝缘子的外面形状不同和因天气导致绝缘子表面的污秽的受潮成程度也都不相同。使得绝缘子表面的电流大小不均匀，形成压降，导致绝缘子表面的发热也不均匀，发热多的地方的受潮的表面会先干，然后再次受潮。如此反反复复，当绝缘子表面的压降超过某个值，把空气击穿，可能会引发局部电弧发电的现象。电弧会携带着高温向着临近的绝缘子表面延伸过去，电弧的压降会慢慢变大。当电弧的燃烧的外加电压不够或电流不够高，则电弧无法再继续存在下去。附近的区域又会按照电弧产生的条件重新产生新的局部电弧。如此长时间在绝缘子表面产生局部电弧，会慢慢的磨损绝缘子的绝缘性能。当电压比较高的时候，绝缘子表面的脉冲电流会变大，绝缘子表面的得局部电弧不停地延伸，最终会形成污闪。因此污闪的形成和绝缘子表面产生的局部电弧有关还和局部电弧能否持续的燃烧和延伸有着密切的关系。