一种绝缘子超疏水防覆冰涂层覆冰初期的电气试验研究

为有效地减少绝缘子覆冰事故的发生,笔者通过在低表面能疏水性材料表面化学沉积纳米粒子的方法自制一种绝缘子超疏水涂层,涂层表面具有类荷叶的微纳米二元复合粗糙结构,其上水滴静态接触角可以达到(160±0.5)°。将涂敷有此种超疏水涂层的等腰三角形玻璃板、涂敷RTV涂层的等腰三角形玻璃板与没有涂层的等腰三角形玻璃板一起放入人工覆冰实验室,覆冰1 h后对这3种试品进行电气试验,包括20kV测试电压下的泄漏电流试验以及紫外成像试验。试验结果表明,超疏水涂层在覆冰初期能够有效地减少覆冰量及阻止连续覆冰膜的形成的特性,使得涂覆超疏水涂层试品的表面泄漏电流远远低于在覆冰初期就形成连续覆冰膜的另外两种试品,从而在泄漏电流及紫外成像测试中表现出了优越的电气性能。     

输电线路导线覆冰机理及雨凇覆冰模型

为了揭示输电线路导线覆冰形成的原因和覆冰机理,通过对已有文献系统分析,指出导线覆冰是热力学、流体力学和电流电场耦合作用的结果.在国内外已有的覆冰模型基础上,针对雨凇覆冰过程,通过引入碰撞系数、冻结系数和收集系数给出了导线均匀覆冰和非均匀覆冰的覆冰质量和覆冰厚度预测模型,研究了在不同过冷却水滴中值体积直径、风速以及导线直...     

导线防覆冰居里丝绕线机设计

本文分析了输电导线防覆冰居里丝绕线机的工作原理，并以人力绕线机为重点，对人力或和无人遥控式两种绕线机的总体布置和设计要点进行了讨论。     

覆冰导线风动脱冰研究

用半椭圆雾凇覆冰模型对导线在风力作用下的机械脱冰机理进行了分析研究，获得了最大剪切及最大扭转角的计算方法和公式，其计算结果表明：最大剪切力出现在导线端部，最大扭转角出现在导线中部，在风力自重作用下，导线覆冰可被剪破，并由端部开始，逐渐向挡中发展。     

绝缘子的超疏水涂层覆冰特性试验研究

采用超疏水涂层是提高输电线路绝缘子防冰能力的重要方法之一。为此,提出一种通过在低表面能疏水性材料表面化学沉积纳米粒子制备绝缘子超疏水涂层的方法。扫描电镜显示涂层表面有类荷叶的微纳二元复合粗糙结构,其水滴静态接触角达到(160±0.5)°。将分别涂敷有超疏水涂层、RTV涂层以及无涂层的玻璃板试品放入人工覆冰实验室进行覆冰试验,测试了3种覆冰试品的覆冰形貌、覆冰质量以及交流闪络电压。试验与分析结果表明,涂敷RTV涂层与无涂层的试品相比,超疏水涂层试品的试品覆冰形成显著较慢,覆冰质量较低,超疏水涂层防止了连续冰膜的形成,提高了试品的覆冰闪络电压。     

超疏水涂层覆冰过冷水滴捕获率研究

为了了解超疏水涂层的覆冰特性,提出了一种测量涂层覆冰过冷水滴捕获率的新方法,考察了覆冰温度与涂层倾斜角度对超疏水涂层过冷水滴捕获率的影响,研究了涂层过冷水滴捕获率随覆冰时间的变化过程。并从超疏水涂层的微观结构出发,结合过冷却水滴在超疏水涂层上的潜热释放和运动过程分析,对超疏水涂层的过冷水滴捕获率变化原因进行了阐释。结果表明:超疏水涂层具有很小的过冷水滴捕获率;超疏水涂层过冷水滴捕获率对温度变化的敏感度较小,对倾斜角度变化的敏感度较大;随着覆冰时间的延长,超疏水涂层的过冷水滴捕获率以"缓慢增大—快速增大—趋于稳定"的趋势发生变化。     

导线覆冰密度的研究

简述了国内外导线覆冰密度的研究概况,据观冰站和气象站的实测覆冰资料,通过导线覆冰密度影响因素的分析,揭示了川西南地区导线覆冰密度的特性和变化规律,提出了重冰线路设计计算冰厚时,覆冰密度值的选取原则。     

带电导线覆冰及电场对导线覆冰的影响

分析了电场极性、电场强度对导线覆冰的影响。试验结果表明,电场对导线覆冰产生的影响与电场强度有关,当电场强度＜５ｋＶ／ｃｍ时,电场的作用加速导线覆冰;当电场强度＞１０ｋＶ／ｃｍ时,电场的作用削弱了导线覆冰。     

RTV防污闪涂料在导线防覆冰中的应用

介绍了将RTV防污闪涂料应用在导线上,取得了明显减轻或防止覆冰的良好效果,经验可供参考。     

涂覆超疏水涂层绝缘子表面覆冰过程

超疏水性涂层表面水滴运动特性与冻结过程是影响其防覆冰性能的重要因素,同时也是研究应用超疏水性涂层进行绝缘子防覆冰的重要基础。在低温低气压试验室中进行了超疏水表面水滴运动与冻结过程以及涂覆疏水性涂层绝缘子覆冰特性试验,分析了超疏水性涂层表面水滴开始碰撞表面到表面完全被冰层覆盖的动态过程,研究了涂层表面水滴的运动特性和冻结过程及影响因素。试验结果表明:超疏水性涂层表面过冷却水滴的运动特性受接触角、接触角滞后、表面缺陷等因素的影响;水滴的运动特性越好,形成冰层进入覆冰稳定增长的所需时间越长;超疏水涂层能在一定程度上延缓绝缘子的覆冰,涂层的接触角越大、接触角滞后越小,水滴滚动特性越好,延缓覆冰时间相对越长。     

输电导线覆冰舞动机理及防治措施

通过大量文献分析总结了输电导线舞动的形成原因、舞动机理和防舞措施。结果表明: 输电导线的舞动主要取决于覆冰、风激励、线路结构和参数; 目前导线舞动机理主要有Den Hartog 垂直振动和O.Nigol扭转舞动机理, 但不能解释所有类型的舞动现象, 此外还有低阻尼系统共振和动力稳定性舞动理论; 防舞措施可采取避舞、抗舞和抑舞措施, 这可在一定程度上防止舞动危害, 而防止导线舞动的根本方法是解决导线覆冰问题。     

交流输电导线覆冰增长及临界防冰电流的试验研究

输电线路导线覆冰荷载和导线覆冰后舞动产生的荷载均可能引起倒塔或导线断线事故,从而严重威胁电力系统的安全运行。为此在大型多功能人工气候室开展不同型号导线在不同气象条件下覆冰增长和临界防冰电流试验研究,得到不同条件下导线覆冰增长随时间变化的关系曲线,分析影响其覆冰增长和临界防冰电流的因素。研究结果表明运行电流可延缓导线的覆冰增长;同等覆冰条件下,直径小的导线覆冰增长较快;环境温度和风速对导线覆冰增长均有明显影响,且环境温度将决定导线表面的覆冰类型;导线运行电流达到一定值可使其不覆冰且临界防冰电流值与气象参数有关。研究结果可为进一步揭示导线覆冰机理提供参考。     

风机叶片运用疏水性涂层防覆冰的风洞试验研究

覆冰已经成为我国风电发展的严重威胁,利用疏水性涂层促进叶片表面过冷却水的滚落,减少覆冰水源,延缓叶片覆冰,是一种较有潜力的风机防覆冰手段。在人工气候试验室内布置小型风洞对涂覆4种有机硅丙烯酸酯树脂(silicone acrylate resin,SAR)疏水性涂层的NACA7715风机叶片模型进行了人工覆冰试验,并设置无涂层叶片作为对照组,试验中设置了5种风速和3种攻角参数。风速试验中每隔15 min测取了不同涂层风机叶片的覆冰重量;攻角试验中观测了各叶片在不同攻角下的覆冰分布。研究结果表明,在风速10 m/s时疏水性涂层能够加速水滴的流逝,延缓覆冰形成,降低覆冰程度,而当风速继续提高时涂层的性能下降;在同一攻角条件下,各叶片的覆冰分布、形态差异显著。各叶片的覆冰分布随攻角改变而发生变化,不同叶片的变化趋势差异显著。     

高海拔地区输电线路覆冰机理及除防冰技术研究

基于对2008年1月南方地区电网发生大面积冰灾及其严重危害的剖析,结合云南高海拔地区地形地势特征,分析输电线路覆冰形成的气象条件及不同覆冰类型的特点,重点讨论和比较四种除冰方法的特点,并提出防止输电线路覆冰的对策与措施,为提高电网的安全稳定运行、增强电网防冰及抵御自然灾害的能力提供参考。     

输电导线的覆冰模拟系统

为了更好地开展输电导线覆冰及防冰研究工作,需研制输电导线覆冰模拟系统,故在分析了输电导线常见雨淞覆冰气候条件基础上优化设计了导线成冰小室、喷水装置及导线旋转系统等。利用Fluent流体仿真软件分析成冰小室中气流分布的情况表明,该成冰小室内部气流分布基本均匀,可有效模拟导线覆冰过程中周围气流场分布。实测成冰小室内部风速与仿真结果相符且喷水装置产生的水滴直径达到了自然界中毛毛雨的雨滴直径。对钢芯铝绞线覆冰实验显示,导线表面短时内即可形成均匀致密的雨淞层,说明该覆冰模拟系统可以有效模拟自然界中导线表面雨淞覆冰的形成过程。     

秦岭导线覆冰特点分析

秦岭是我国南北气候的分界点,其地形复杂、气候多变,本文通过对秦岭部分实测覆冰观测结果的分析,对秦岭覆冰的特点进行总结,为经过该地区的输电线路设计覆冰提供参考依据。     

薄覆冰导线气动力特性风洞试验研究

薄覆冰舞动是一种常见而又难以用传统理论来解释的现象,需采用风洞试验对薄覆冰导线的气动力特性进行研究。根据某工程舞动现场调查结果,设计了3种覆冰厚度导线模型做风洞试验,利用六分量高频天平测得在2种不同流场中准椭圆形覆冰导线模型的平均气动力。通过平均气动力系数的对比分析结果,指出Den Hartog系数不适合用来分析薄覆冰导线的舞动特性。在Den Hartog对导线舞动定性分析的理论基础上,提出了2个发生舞动的必要条件。通过试验结果的分析,得到薄覆冰导线可能发生驰振不稳定的风向角。     

华北地区山区风电场导线覆冰特点研究

导线覆冰对山区风电场输电线路的安全运行及造价影响很大。本文在分析华北地区山区风电场输电线路覆冰灾害的基础上,通过现场调查及覆冰资料的分析计算,对华北地区山区风电场覆冰取值和覆冰特点进行了分析总结,为在以后更好的进行工程设计及风电场的运行维护提供参考依据。     

导线覆冰频率分析研究的进展

导线覆冰频率分析,选择的样本时间序列越长越好,至少１０年以上,一般要求２０－３０年,对于有短期覆冰的地区,应结合附近长期气象资料,采用覆冰气象模式或覆冰气象特征值的方法予以延长;对于没有覆冰观测资料的重冰区,应利用附近气象站的长期气象资料的相关气象要素进行频率分析。