3、酸性沉降水的电导率与值的关系
    主要表征绝缘子电气特性优劣的物理量是闪络电压，而影响绝缘子闪络电压的主要因素是表面污层和沉降水中的可溶性离子的含量，因此有必要弄清楚惯用的表征溶液酸度的值与电导率(或离子浓度)的关系。为此，配制了不同组分不同值的几组溶液。配制方法为在原始组分溶液中加入一定量的酸待其充分混合后取样，用PHS—3A型酸度计经标定后测定其值，用DDS—11A型电导率仪测定其电导率，用温度计记下待测溶液的温度。测量结果如图2所示。
                  
    不同组分的酸性沉降水的电导率值都随着值的增加而下降，最后趋于一不同的常数，它与原始溶液相关。且当值3.50时，无论什么组分的溶液电导率λ均陡增；大致都在值位于3～4之间时出现拐点；而当 >4以后λ值变化很小。
    为了更好地分析酸性沉降水的特性，进行了在氯化钠溶液中加硫酸的试验，发现当值处于3～4之间时同样也出现了拐点。这可能是与当硫酸的浓度达到一定量后，其电导率剧增所导致的。根据的定义，得到的酸性溶液值与氢离子浓度的关系(图3)，结合图2中的纯净水加硫酸形成的溶液电导率与值的关系，可以很容易地得到硫酸溶液电导率与其氢离子浓度的关系(图4)。其表明：溶液的电导率与其离子浓度成正比。由图2、图3可知：当值在4～7之间时，氢离子的浓度变化甚微，其对应情况下的电导率也几乎没有什么变化；而当值处于3～4之间时，离子浓度和电导率的变化开始加剧，随着值的进一步减小，离子浓度和电导率增大更为显著。由此可见：图2中电导率出现拐点和剧增的现象和溶液中离子浓度变化密切相关。
    但图2发现：不同组分的酸性沉降水即使在对应值相同的情况下，电导率却并不一定相等，因此也就出现了在电力系统外绝缘中用哪一个量来表征酸性沉降水的染污程度更为合适的问题。
                   

                  
4、绝缘子的闪络电压与沉降水的关系
   采用XP—7型悬式绝缘子，以两片或三片组成短串(按线性关系折算成单片闪络电压)，进行清洁绝缘子和染污绝缘子的酸雾或盐雾闪络试验时，按给定的值配制好硫酸或硝酸的酸性水，或与其电导率相等的氯化钠水溶液，通过空气压缩机使安装于雾室四角不同高度的四只喷枪同时产生冷雾，适当调节喷枪安装高度和进气量及压力，控制雾的浓度。将清洁绝缘子串(或预先按固体污层法染污的绝缘子)悬挂于雾室的构架上，当试品在雾中均匀浸潮后，再均匀升压直至闪络，每串闪络4次，取其中数值较低的3次闪络电压的平均值，作为该值酸性沉降水的闪络电压值。
4.１．交流闪络电压与不同组分溶液值的关系
    图5和图6是清洁绝缘子以及染污绝缘子(ESDD＝0.015mg/cm2)在不同组分雾水下闪络电压与值的关系(图中的FOV为flashover voltage简写)。
    从图5可知：在清洁绝缘子下，其雾闪电压均随着酸雾值的减小而下降，在酸雾的值处于3～4之间时其闪络电压出现拐点。可见4时电导率的陡增对绝缘子的交流闪络特性有显著影响。以组分为硫酸溶液为例：在清洁绝缘子下当PH＝2.6时其闪络电压值比PH＝7时闪络电压值下降42.2%，而PH值在4～7之间闪络电压值几乎没有变化。
                   

     从图6可以发现：在染污绝缘子，其的雾闪电压也随着溶液值减小而下降，但对应的染污绝缘子雾闪却没有清洁绝缘子情况下的拐点出现。这可能是由于染污绝缘子表面润湿后，已有了相当的表面电导率，因此在酸雾环境中溶液电导率对其绝缘子的影响没有清洁绝缘子那样明显，闪络电压的下降也就不可能出现拐点。
     图5、图6都表明了在不同组分溶液下即使对应值相同，所对应的闪络电压也不相同。
4. 2.  交流闪络电压与不同组分溶液电导率的关系
    图7、图8分别是清洁绝缘子和染污绝缘子(ESDD＝0.015mg/cm2)的闪络电压与酸性溶液电导率的关系。通过图7、图8不难发现在不同组分的雾水环境下，无论是清洁绝缘子还是染污绝缘子，只要雾水电导率相同，其闪络电压值相差很小，它们的拟合曲线相当接近。从电化学的角度考虑到硫酸与硝酸的导电能力比较接近，又改用氯化钠溶液与硫酸溶液在清洁绝缘子下作对比试验(见图7)，发现无论是在什么组分的雾水下，其闪络电压都随着电导率的增大而减小。在氯化钠溶液环境下试验所得到的四个点中除了一个点有3.9%的偏差外(以硫酸为基准)，其它的几个点基本上相等，它们的拟合曲线基本吻合。对应上述的四个图，可以发现用雾水电导率来表征其与闪络电压的关系比用雾水的值来表征更合适。
             

                
5、酸性湿沉降的表征量分析
     由理论电化学可知，电解质溶液作为一种离子导体，其导电能力主要由电荷的载体－离子的量来决定的，此外还与离子的迁移速度有关。但由于各种离子所携带的电荷数不同，单位体积中的离子数量也不一样，因此对不同的电解质溶液的导电能力进行比较时，除了应规定出它们的几何形状之外，还要对导体中离子的数量和电荷数作出规定，于是有必要引入当量电导的概念, 即在两个距离为单位长的平行板电极间的溶液中含有1克当量的电解质时，溶液所具有的电导，通常用Λ来表示。当量电导Λ与电导率λ的关系为: 
                                                                    Λ＝λV       (1)     
其中V表示稀释度，即1克当量电解质的溶液体积，其单位为, λ的单位为，Λ单位为。        电解质溶液中的正负离子在外电场的作用下分别向两极移动，离子在电场中运动的速度除了与离子和溶液本性有关外，还与电位梯度有关。对离子的运动速度应采用单位电场作用下的离子运动速 
                  

       式中F为法拉利常数,、为阳、阴离子的淌度，λ＋、λ_ —为正离子和负离子的电导率。
    由于溶液中各种离子的绝对淌度不同，因此在导电时它们所担负传递电流的任务也自然不一样。此外在溶液中各种离子的浓度不同,它们所承担的导电任务也会有很大的差异。为了表示溶液中某种离子所传递电流份额的大小，提出了迁移数的概念。由于溶液中导电的只有正负两种离子，因此通过电解质溶液的总电流密度应是两种离子迁移的电流密度之和，关系为：。其中或为正离子或负离子的迁移数，且＋＝1，为电流密度。而就某种离子的迁移数T_I，定义为：

          
其中C_I—当量浓度，U_I离子在该温度下的绝对淌度。
       由此可见溶液电导率是溶液中各种离子导电能力共同贡献的结果。由的定义，可知只能反映出溶液中氢离子的多少，而不能反映溶液中总的离子含量的多少，所以值只是溶液中各正负离子综合平衡表现的结果，并不能代表溶液中离子的多少及其导电能力。因此从上述分析可以得出这样的结论：在雾中，只要雾水溶液的电导率相同，则对绝缘子闪络特性的影响一致。
    根据表1所测的实际雾水结果，用离子迁移数和迁移率来表征，用公式(4)，可得到表3(未考虑Mg^2＋和等离子对溶液电导率的贡献)。从表1和表3的对应关系来看，后者为前者电导率的98.906%(1266/1280，分别见表1第2行和表3的第7行)， 如果考虑到Mg^2＋和Cu^2＋电导率的贡献，则可以判定两者应完全相等。同时从表2和表3温度分析来看，温度对溶液电导率的影响很大，在00C时其电导率为250C时的53.38%(527.96/1266，见表3)，而且从上两表可以看出，某溶液中某种离子浓度的变化将直接导致溶液电导率的变化。

6、结论
   （1） 工业城市地区，即使是远郊区，其沉降水的酸度也有逐年增大的趋势；沉降水的酸度冬季最大，春秋季次之，夏季最小；远郊区的降水酸度并不一定比城区低。
   （2） 冬季的积污和少雨，当春季来临时，由于空气的湿度和酸度增大，从而可能导致绝缘子闪络电压急剧下降，发生闪络事故。
   （3）  湿沉降水中的离子组分和值与当地的大气污染有很大的相关性，不同的地区，其沉降水的值和电导率可能均不相同，沉降水的值主要是、、、及其它离子综合平衡表现的结果，而不能代表沉降水中离子的多少及其导电能力的大小。
   （4） 绝缘子的交流闪络电压要受沉降水电导率的影响，随沉降水电导率增大，闪络电压下降。但只要绝缘子表面污层溶液电导率相同，其对绝缘子闪络电压的影响一致。
   （5） 测沉降水电导率时，一定要记录下其溶液的温度，否则由于溶液温度与室温的差异，客观会上导致了测量的误差。
参考文献

[ 1]  张开贤、俞燮根等  湿沉降对输变电设备染污及放电的影响   中国电力,1997,30(11):4-7.
[2]  俞燮根. 绝缘子模拟固体涂层叠加湿沉降实验研究  华东电力,1997 ,4 :1-4.
[3] 孙才新等.  酸雨、酸雾对清洁绝缘子交流闪络特性的影响  高压电器，1994，30(2):14-18.
[4]  李柱国. 浙江省降水酸度和化学特性分析  中国环境科学  1999，19(5):436-440.|
[5] CRC handbook of chemistry and Physics,62nd Edition ()。
[6]  张挺芳、陆嘉里. 电解质溶液  上海科技文献出版社，1984:45-53