一、界面电场分布的典型情况

沿着固体介质表面发生的气体放电现象称为沿面放电。沿面放电发展成贯穿两极的放电时，称为沿面闪络。在放电距离相同时，沿面闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压。

气体介质与固体介质的分界面称为界面。沿面放电现象及沿面闪络电压与界面电场的分布情况有关。界面电场分布有以下三种典型情况。

(1)固体介质处于均匀电场中，且界面与电力线平行，如图TYBZ01402007-1(a)所示.

(2)固体介质处于极不均匀电场中，且电力线垂直于界面的分量(以下简称垂直分量)比平行于界面的分量大。套管就属于这种情况，如图TYBZ01402007-1(b)所示。

(3)固体介质处于极不均匀电场中，在界面大部分地方电力线平行于界面的分量比垂直分量大。支持绝缘子就属于这种情况，如图TYBZ01402007-1(c)所示。

二、均匀电场中的沿面放电

在两平行板电极构成的均匀电场中放入一长度等于极间距离的圆柱形固体介质，柱面与电力线平行。当两极间的电压增加时，放电总是发生在界面处，并且沿固体表面的闪络中压比同样条件下纯空气间隙的击穿电压低得多。造成这种现象的主要原因如下：

(1)固体介质与电极表面接触不良，存在小气隙。气隙处场强大，气隙先放电，产生的带电质点到达固体介质与气体的交界面时，畸变原有电场。

(2)大气中的潮气被吸附到固体介质的表面形成水膜，水膜中的离子在电场作用下沿固体介质表面运动使电极附近有电荷集聚，从而使沿面电压分布不均匀。

(3)固体介质表面电阻不均匀和介质表面粗糙不平也会造成电场畸变。

以上原因都使得原来均匀的电场变得不均匀，所以沿面闪络电压降低。闪络电压下降的程度与气体的状态、固体介质表面吸附水分的能力、固体介质与电极结合的紧密程度、外加电压变化的速度等多种因素有关。

三、极不均匀电场中的沿面放电

1.具有强垂直分量时的沿面放电

在交流电压作用下套管的沿面放电发展过程如图TYBZ01402007-2所示。由于法兰附近的电场强，所以当外施电压升高到一定值时，接地法兰处首先出现电晕放电，如图TYBZ01402007-2(a)所示。随着外施电压的升高，电晕放电的火花向前延伸，形成许多平行的细线状火花，如图 TYBZ01402007-2(b)所示，称为刷形放电。放电细线的长度随外施电压的升高而增加。当外施电压超过某临界值后，某些细线的长度随电压的升高迅速增长，转变为较明亮的树枝状火花。这种树枝状火花通道的位置并不固定，而是不断地改变放电通道的路径，所以称为滑闪放电。出现滑闪放电是因为出现了热游离现象。当滑闪放电的火花通道到达另一电极时，发生沿面闪络。

滑闪放电通道中电导较大，压降较小，且滑闪放电的火花长度随外施电压的升高而迅速增长，所以靠增加套管长度来提高闪络电压效果并不好。套管沿面放电时的等值电路如图TYBZ01402007-3所示，图中r为固体介质单位面积的表面电阻，G为介质单位面积的体积电导，C为介质表面单位面积对导杆的电容(比电容)。从图TYBZ01402007-3中可以看出：G、C支路的分流作用使得沿表面电阻r中流过的电流分布不均匀，造成沿面电场分布不均匀。法兰附近r中流过的电流最大，此处的电场也强。G、C的值越大，其分流作用越强，介质表面电场分布越不均匀。所以可通过减小比电容C(可增大固体介质的厚度或采用相对介电常数较小的固体介质)或减小法兰附近的表面电阻r(在法兰附近涂半导体漆)的方法来提高套管的电晕起始电压和沿面闪络电压。

2.具有弱季直分量时的沿面放电

由于电极本身的形状和布置已经使电场很不均匀，所以固体介质表面的情况、材料的吸潮能力和电极与介质之间的气隙造成的电场畸变，不会显著降低沿面闪络电压。此外电场的垂直分量很弱，放电过程中不会出现热游离现象，故无明显的滑闪放电。沿面闪络电压与纯空气间隙的击穿电压相比降低不多。对这种电场，可以通过改善电极形状(如屏蔽电极、均压环等)来提高沿面闪络电压。

四、脏污绝缘表面的沿面放电

表面脏污的绝缘子在受潮情况下发生的闪络称为污闪。线路污闪事故和变电站污闪事故是造成跳闹停电事故的主要原因之一。

户外绝缘子会受到工业污染或自然界盐碱、飞尘、鸟类等的污染。在干燥情况下绝缘子表面污层的电阻一般很大，对沿面闪络电压没有明显影响。但当绝缘了表面污层被湿润时，其表面电导剧增，闪络电压大大降低，甚至会在工作电压下发生闪络，造成长时间、大面积的停电事故，并且要等到不利的气象条件消失后才能恢复供电。所以污闪事故对电力系统的安全运行影响很大，其造成的损失往往大于雷击事故造成的损失。

下面以悬式绝缘子为例说明脏污绝缘表面的沿面放电的发展过程，如图TYBZ01402007-4所示。

在潮湿的气候条件下，绝缘表面的污层会受潮湿涧溶解于水形成导电的水膜，使绝

缘表面电导大增，表面泄漏电流也明显增大。在绝缘子铁脚附近因直径小，所以电流密度大。泄漏电流的热效应会使铁脚附近表面被烘干，形成局部干燥区。因为干燥区域的电阻大，所以形成很大的电压降。当干燥区的电位梯度超过一定值时，干燥区会发生局部火花放电。放电的热量使得干燥区域扩大，放电通道延长，而湿润区域缩小，则回路中与放电间隙串联的电阻减小，电流迅速增大引起热游离而出现电弧放电。电弧放电的热量使得干燥区进一步扩大，电弧通道延长。当脏污和潮湿状态较严重或外施电压足够高时，电弧通道会一直向前延伸，直至闪络。否则，电弧会熄灭，绝缘表面重新被湿润，重复上述过程。

1.影响污闪电压的因素

（1）污秽的性质和污染的程度。污秽的电导率越高、污染程度越严重，闪络电压越低。对闪络电压影响较大的是化工厂、冶金厂、水泥等排放出的粉尘、气体等污物。

(2)泄漏距离。在污层表面的电导率一定的情况下，泄漏距离越长，闪络电压越高。

(3)湿润的方式。最容易发生污闪事故的气象条件是雾、露、融雪和毛毛雨等潮湿天气。大雨、中雨有利于污秽的冲洗流失，所以不会引起绝缘子的污闪。

2. 污闪事故的对策

(1)增大泄漏比距。

(2)定期或不定期的清扫。

(3)涂憎水性涂料。

(4)采用新型合成绝缘了。