高电压外绝缘动态湿润理论及应用

本书在全球气候变化加剧的大背景下，系统探讨了绝缘子在不同温、湿度条件下输变电设备外绝缘的动态湿润机理及其对电气性能的影响。全书内容涵盖饱和受潮、非饱和受潮及温差条件下的污层湿润特性，并深入分析了憎水性、污秽成分等对绝缘子表面湿润程度的影响。此外，书中还介绍了基于污层动态湿润特性的污秽度在线检测和污秽度的修正方法。
本书可供从事电力系统运行、电工制造及试验检测领域工程技术人员，以及高电压与绝缘、材料物理及化学、输电线路运行维护等方面的专业技术人员和管理人员使用，也可作为高等学校相关专业本科生和研究生的参考书。

曹彬，博士（后），清华大学助理研究员。2019年7月获得清华大学电气工程博士学位，2019年9月-2021年4月 清华大学博士后，2020年9月-2024年7月起在英国埃克塞特大学从事博士后的研究工作。主要从事高压输变电设备状态监测技术及故障诊断、新型户外绝缘材料、特殊条件下沿面放电等方面研究。担任中国电力行业绝缘子标准委员会、EPTC绝缘子专委会、CIGRE NGN，CIGRE JWG C4/A3/B2/B4.75 等委员。近年来主持国家自然科学基金青年项目、深圳市优秀科技创新人才培养项目等2项，发表学术论文80余篇，其中SCI检索43篇；制修订电力行业、中电联团体等标准14项。曾获中国产学研合作创新与促进奖二等奖1项、日内瓦发明金奖1项。曾获IEEE PES 直流输变电设备技术分委会先进个人1项，电力行业绝缘子标委会先进个人2次。

前言

第1章概述001

11经典绝缘子染污放电理论003

12绝缘子的积污008

13绝缘子的湿润011

14外绝缘特性表征参数013

15污秽度监测技术017

参考文献019

第2章饱和受潮条件下的污层湿润特性021

21污层附水量测量方法021

22倾斜角度对绝缘子受潮特性的影响026

23等值灰密和倾斜角度对污层饱和附水量的影响030

24盐雾环境中绝缘子的积污与闪络033

25小结037

参考文献038

第3章饱和受潮条件下绝缘子表面可溶盐的溶解040

31等值盐密测量时污秽中可溶盐的溶解特性040

32可溶盐成分对表面电导率的影响研究042

33表面电导率和等值盐密的关系分析048

34小结054

参考文献055

第4章非饱和湿润条件的绝缘子湿润特性057

41非饱和湿润条件下的环境控制平台057

42环境稳态温湿度的影响065

43环境温、湿度变化时污层的湿润特性066

44非饱和湿度条件下绝缘子的湿润机理068

45污秽成分对湿润特性的影响机制072

46小结082

参考文献083

第5章温差条件下的绝缘子湿润084

51绝缘子与大气环境的温差现象085

52不同绝缘子的温度特性差异090

53污层的温差受潮特性094

54绝缘子温差湿润的本质 104

55小结 107

参考文献 107

第6章憎水性对污层湿润的影响机制109

61憎水性表面的碰撞湿润特性 110

62染污憎水性的碰撞湿润机理分析 118

63电场、温差协同作用下污层的湿润特性 121

64小结 131

参考文献 132

第7章憎水性表面在动态湿润下的闪络134

71动态湿润过程中的闪络电压特性 134

72轻度湿润条件下的憎水性表面闪络 136

73重度湿润条件下的闪络特性 142

74 动态湿润条件下的放电机理 150

75小结 157

参考文献 158

第8章基于动态湿润特性的污秽度在线监测方法160

81在线监测装置 160

82污秽度监测算法 162

83饱和湿度下的污秽在线监测方法 165

84非饱和湿度下的污秽度监测 179

85在线监测装置及预警系统应用 181

86小结 184

参考文献 184

第9章基于表面电导率的污秽度修正方法186

91自然污秽可溶盐成分的时空分布特征 188

92基于表面电导率的自然污秽的试验盐密修正方法 196

93可溶盐成分分析与修正装置开发 200

94自然污秽试验结果 203

95小结 205

参考文献 206