阅读说明：本技术 一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统和方法 (System and method for detecting hydrophobicity of contaminated insulator based on phase angle difference method ) 是由 阳林 郝艳捧 况志强 孙艺杰 毕继凯 廖一帆 张福增 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统,包括：蒸汽锅炉、气候罐、测量电路、监测标定绝缘子表面污秽电导率单元和示波器；所述监测标定绝缘子表面污秽电导率单元包括依次连接的数据采集单元和数据处理单元；蒸汽锅炉,设置在气候罐一侧的下端,用于产生热雾至气候罐；将待测染污复合绝缘子悬挂在气候罐内,待测染污复合绝缘子的表面布置铜导电胶,作为测量电极,测量电极和测量电路连接。本发明通过测量待测染污复合绝缘子蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间t,定量判断绝缘子的憎水等级,提高了憎水等级识别的准确度,进一步完善了现有的绝缘子人工污秽试验方法。(the invention belongs to a system for detecting hydrophobicity of a contaminated insulator based on a phase angle difference method, which comprises the following steps: the device comprises a steam boiler, a climate tank, a measuring circuit, a unit for monitoring and calibrating the surface contamination conductivity of the insulator and an oscilloscope; the unit for monitoring and calibrating the surface contamination conductivity of the insulator comprises a data acquisition unit and a data processing unit which are sequentially connected; the steam boiler is arranged at the lower end of one side of the climate tank and is used for generating hot mist to the climate tank; the method comprises the steps of suspending a to-be-measured polluted composite insulator in a climate tank, arranging copper conductive adhesive on the surface of the to-be-measured polluted composite insulator to serve as a measuring electrode, and connecting the measuring electrode with a measuring circuit. According to the invention, the time t from the beginning of fogging of the steam boiler of the polluted composite insulator to be detected to the moment when the phase angle difference value is kept unchanged is measured, the hydrophobic grade of the insulator is quantitatively judged, the accuracy of hydrophobic grade identification is improved, and the existing insulator artificial pollution test method is further perfected.)

一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统和方法

技术领域

本发明属于输电线路标定绝缘子性能的检测技术领域，特别涉及一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统和方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，大气污染问题愈发严重。空气中漂浮的大气污染物在重力、电场力等的综合作用下，吸附在标定绝缘子表面。在雨，雾，露，融冰，融雪等恶劣条件下，标定绝缘子表面污秽物受潮，使标定绝缘子的电气强度大大降低，极易发生污闪事故。外绝缘污闪成为电力系统安全运行的一大威胁。

硅橡胶复合标定绝缘子因其憎水性和憎水迁移性而表现出优异的防污性能，在我国电网中被大量使用。然而，随着运行时间的增长，硅橡胶材料的逐渐老化以及污秽的不断沉积会使标定绝缘子表面憎水性下降甚至丧失，直接导致其耐污水平大大下降。因此，定期开展复合标定绝缘子的憎水性检测工作十分重要。

目前复合标定绝缘子憎水性的测量方法主要有接触角法、表面张力法和喷水分级法。接触角法只能对形状简单的平板试样进行测试，并且需要严格的测试环境，在现场几乎不能使用。当对复合标定绝缘子串进行接触角测量时，需要切取小块伞裙或护套作为试样。此外，在对污秽试样进行憎水性测量时，水珠会出现接触角迟滞的现象。表面张力法极少有人使用，其测量污秽试样的可行性以及多次测量的累积效应尚需进一步检验。喷水分级法是一种人工肉眼判断方法，对人的主观依赖性较大，受人为因素的影响较大。

发明内容

为了克服现有技术存在的准确性低的问题，本发明提供了一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统，包括：蒸汽锅炉、气候罐、测量电路、监测标定绝缘子表面污秽电导率单元和示波器；所述监测标定绝缘子表面污秽电导率单元包括依次连接的数据采集单元和数据处理单元；蒸汽锅炉，设置在气候罐一侧的下端，用于产生热雾至气候罐；将待测染污复合绝缘子悬挂在气候罐内，待测染污复合绝缘子的表面布置铜导电胶，作为测量电极，测量电极和测量电路连接，测量电路还和数据采集单元连接，数据处理单元还和示波器连接。

一种利用上述基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统检测染污复合绝缘子憎水性的方法，包括：

S1，依次利用所述系统测量已知憎水等级的不同标定绝缘子从蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间，得出拟合公式；所述拟合公式为憎水等级关于所述时间的函数；

S2，将待测染污复合绝缘子利用步骤S1所用的系统和实验条件，测量蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间t；

S3，将所述时间t代入拟合公式，得到待测染污复合绝缘子的憎水等级。

优选地，步骤S1包括：

S11，将标定绝缘子洗净备用；

S12，在所述标定绝缘子的表面布置铜导电胶，作为测量电极；

S13，在所述标定绝缘子的表面均匀涂覆预设盐灰密值的污秽，晾干并分别让标定绝缘子的憎水性迁移不同时间；根据喷水分级法依次判断所述标定绝缘子的憎水等级；

S14，利用所述系统测量迁移不同时间的标定绝缘子从蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间，得出拟合公式。

优选地，步骤S14包括：利用所述系统测量迁移不同时间的标定绝缘子从蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间，得出关于憎水等级和所述时间的拟合曲线，根据所述拟合曲线得到拟合公式。

优选地，在步骤S1中，利用所述系统测量标定绝缘子从蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间的实验条件为环境温度为30℃±2℃，湿度为60％±5％，蒸汽锅炉的热雾，流速为0.077kg/h·m³。

优选地，在步骤S2中，通过示波器观察蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间t。

本发明的有益效果是：

本发明通过测量待测染污复合绝缘子蒸汽锅炉一开始加雾到相角差值保持不变的时间t，定量判断绝缘子的憎水等级，提高了憎水等级识别的准确度，进一步完善了现有的绝缘子人工污秽试验方法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统的结构图；

图2是本发明的基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的方法示意性的流程图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

参见图1、一种基于相角差法检测染污绝缘子憎水性的系统，包括：蒸汽锅炉11、气候罐12、测量电路13、监测标定绝缘子表面污秽电导率单元14和示波器15；所述监测标定绝缘子表面污秽电导率单元14包括依次连接的数据采集单元和数据处理单元；蒸汽锅炉11，设置在气候罐12一侧的下端，用于产生热雾至气候罐12；将待测染污复合绝缘子悬挂在气候罐12内，待测染污复合绝缘子16的表面布置铜导电胶，作为测量电极，测量电极和测量电路13连接，测量电路13还和数据采集单元连接，数据处理单元还和示波器15连接。

需要说明的是，测量电路13和监测标定绝缘子表面污秽电导率单元14均采用课题组已申请的发明专利“一种监测绝缘子表面污秽电导率的系统”，专利号为201310689364。将测量电极通过测量电路接至监测标定绝缘子表面污秽电导率单元14，监测标定绝缘子表面污秽电导率单元14通过从测量单元中得到信号源电压信号和定值电阻电压信号，将两个信号分别通过数据处理单元得到两信号的相角差，数据处理单元还和示波器15连接。示波器15将所述相角差显示出来。

参见图2、一种利用上述系统检测染污复合绝缘子憎水性的方法，包括：

S1，依次利用所述系统测量已知憎水等级的不同标定绝缘子从蒸汽锅炉11一开始加雾到相角差值保持不变的时间，得出拟合公式；所述拟合公式为憎水等级关于所述时间的函数；具体地，步骤S1包括：

S11，将标定绝缘子洗净备用；

S12，在所述标定绝缘子的表面布置铜导电胶，作为测量电极；

S13，在所述标定绝缘子的表面均匀涂覆预设盐灰密值的污秽，晾干并分别让标定绝缘子的憎水性迁移不同时间；根据喷水分级法依次判断所述标定绝缘子的憎水等级；

S14，利用所述系统测量迁移不同时间的标定绝缘子从蒸汽锅炉11一开始加雾到相角差值保持不变的时间，得出拟合公式。表1示出了不同憎水等级下相角差θ保持基本不变的时间t，具体地，步骤S14包括：利用所述系统测量迁移不同时间的标定绝缘子从蒸汽锅炉11一开始加雾到相角差值保持不变的时间，得出关于憎水等级和所述时间的拟合曲线，根据所述拟合曲线得到拟合公式。

表1不同憎水等级下相角差θ保持基本不变的时间t(min)

其中，实验条件为环境温度为30℃±2℃，湿度为60％±5％，蒸汽锅炉11的热雾，流速为0.077kg/h·m³。

S2，将待测染污复合绝缘子16利用步骤S1所用的系统和实验条件，测量蒸汽锅炉11一开始加雾到相角差值保持不变的时间t；在步骤S2中，通过示波器15观察蒸汽锅炉11一开始加雾到相角差值保持不变的时间t。

S3，将所述时间t代入拟合公式，得到待测染污复合绝缘子16的憎水等级。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。