局部表面电导率法测量绝缘子憎水性表面的污秽分布

局部表面电导率可以用来有效地表征绝缘子污秽度,但是,对于憎水性表面局部电导率的测量存在困难。为此,通过滴高岭土悬浊液将憎水性局部表面改变为亲水性表面并测量局部区域电导率的新方法,实现了憎水性表面局部电导率的测量。通过对现场绝缘子憎水性表面局部的电导率测量,将新方法与等值盐密法进行了对比以验证新方法的有效性,同时分析了2种测量方法的测量结果存在差异的原因。研究发现:电场作用、绝缘子表面材料、环境气候等因素均会对绝缘子表面的污秽分布造成影响:直流换流站中正极性设备的积污普遍重于负极性设备;同样的外界条件下,RTV表面积污重于复合硅橡胶表面;降雨较少的地区迎风面积污重于背风面,降雨较多的气候下背风面积污重于迎风面。相关研究方法及结论,可用以对绝缘子憎水性表面的积污规律进行长期的研究分析。     

复合绝缘子表面憎水性和污秽对其湿闪电压的影响

提出一种染污复合绝缘子的湿闪络试验方法，给出不同憎水性和污秽条件下复合绝缘子的干、湿闪电压，并根据试验结果对其干、湿闪机理进行了分析。试验结果表明：复合绝缘子的湿闪电压随表面憎水性的减弱而降低，干闪电压与表面憎水性无关；表面存在污秽时，绝缘子的湿闪电压较清洁表面有明显下降；其表面憎水性的不同仍然影响着复合绝缘子的湿闪电压；在不同盐密条件下，涂污的复合绝缘子湿闪电压也随表面憎水性的减弱而降低；重污秽条件下其表面憎水性较差时的湿闪电压要比憎水性良好时下降11％。     

污秽与憎水性对复合绝缘子泄漏电流特性的影响

分析泄漏电流与污秽及憎水性之间的关系是实现污闪预警的有效手段。为此基于人工气候室试验,模拟了运行电压下污秽与憎水性对复合绝缘子泄漏电流的影响,揭示了泄漏电流与污秽、憎水性之间的内在联系。结果表明:随着污秽程度的增大,泄漏电流的有效值最大值增大,高幅值脉冲数增多,电压电流相位差从-33.19°变化到接近0,基波含量从98.03%降低到79.89%,其他各次谐波含量整体呈增加趋势。而随着憎水性水平的降低,泄漏电流的有效值最大值增大,高幅值脉冲数增多,电压泄漏电流相位差减小,基波含量从97.56%降低到85.97%,其他各次谐波含量整体呈增加趋势。     

复合绝缘子憎水性丧失的研究

根据复合绝缘子的主要成分、生产用的原材料,从运行中电气和环境应力影响及制造原因分析复合绝缘子在挂网运行过程中憎水性下降和憎水性迁移性丧失的原因,通过大量的抽检数据,探讨复合绝缘子憎水性丧失的防范措施。     

绝缘子憎水性图像检测方法研究

绝缘子表面憎水性检测是判断绝缘子性能的主要手段,也是确保绝缘子安全运行的重要保证。该文把图像处理技术引入到绝缘子憎水性检测中,通过对绝缘子图像的对比度增强、图像的灰度、梯度及度的信息特征的综合考虑、模糊C均值聚类(fuzzy C-means,FCM)和形态学对憎水性图像进行分割,获取大水珠(或水迹)形状信息,最后用最大面积比法判定绝缘子的憎水性等级。实验结果表明,该算法能够有效地提取出水珠(或水迹)的形状信息、克服传统目测法的主观性,检测结果的准确性满足实际检测的需要。     

绝缘子污秽等级测量方法选择

电气设备电瓷外绝缘污闪是高压设备的主要事故，此类事故停电时间长、涉及范围广，威胁着电力系统的安全稳定运行。本文主要对绝缘子污秽测量方法选择、绝缘子等值盐密测量中遇到的问题进行了分析和探讨。通过5年对绝缘瓷瓶串进行的等值盐密测量的实际经验，进而明确测量绝缘子污秽采用等值盐密方法。此方法可用400mL水，不取出脱脂棉进行测试（对确定大气的污秽等级的影响是可以忽略的）。     

复合绝缘子憎水性表面水滴的电场特性分析

基于复合绝缘子的污闪理论,通过两种简化的硅橡胶平板模型,应用电场有限元计算软件ElecNet分别模拟了复合绝缘子护套表面和伞裙表面水滴的电场特性,着重研究比较了水滴的体积、接触角、形状等参数对水滴表面电场的影响,分析了两种模型中影响水滴表面电场强度的主要因素,并计算了复合绝缘子表面附着水滴时的电场,得出复合绝缘子伞裙上下表面以及护套表面附着的分离水滴使电场大大增强的结论。     

绝缘子的耐污特性与其表面憎水性

在超高压电力系统中,绝缘子的耐污性能已成为选择外绝缘水平的决定性因素。瓷绝缘子因其固有的表面亲水性,耐污性能很不理想;乙丙橡胶等几种合成绝缘子的伞裙材料本身虽有憎水性,但积污后污层不具有憎水性,因而其耐污性能也不好;硅橡胶材料能将自身憎水性传递给积聚于其上的污层的独特特性,使得积污后的污硅橡胶合成绝缘子仍具有很好的耐活性能,从而硅橡胶合成绝缘子在世界各国得到了高度的评价与日益广泛的应用。     

表面憎水性不均匀分布时复合绝缘子污闪特性

针对复合绝缘子在现场运行中有可能出现的憎水性不均匀分布的情况,分别模拟7种典型憎水性分布状态,利用升降法对复合绝缘子开展污闪特性试验研究。在记录电流电压变化同时,利用高速摄影仪同步拍摄了电弧发展至闪络形态的变化。结果表明:当连续分布憎水性区域所占比例为33%时,闪络电压较亲水性闪络电压低14.4%以上;下表面的憎水性状态对绝缘子整体污闪电压起决定作用。7种状态下,绝缘子在闪络电压和放电特征上都有明显差异;从泄漏电流特征变化反映出的湿润过程可区分为亲水特征和憎水特征;从闪络机理上可分为同步闪络和不同步闪络,发现后者是闪络电压异于亲水性的根本原因。对于在运线路复合绝缘子,当连续憎水性区域所占比例低于一定值时,须考虑憎水性不均匀分布对污闪电压的影响;同时应重点关注运行中绝缘子下表面憎水性状态,作为衡量耐污闪能力的重要指标。     

复合绝缘子憎水性机理分析

本文阐述了老化前后复合绝缘子表面憎水性的变化，分析了复合绝缘子老化的原因，并通过试验验证了复合绝缘子憎水性丧失及恢复的机理。     

基于表面喷水图像分析的绝缘子表面憎水性检测方法

绝缘子表面憎水性检测是判别其性能优劣的主要手段。把数字图像处理技术引入到合成绝缘子的憎水性检测中,通过对绝缘子表面喷水图像的方向滤波、自适应滤波和基于熵的自动阈值区域分割来获取喷水图像中的水滴边界信息。并完成图像的特征提取。最后用k-近邻法判定绝缘子的憎水性等级。实验结果表明,该方法有效克服了传统目测法的主观性。检测结果的准确性能满足实际检测的需要。     

复合绝缘子憎水性在线检测技术研究

文章所研究的复合绝缘子憎水性在线检测装置集合了多种技术为一体,包括数字图像处理技术、计算机软件技术和远程无线信号控制与传输等技术,将其安装到需要定期在线检测的复合绝缘子上后,每次检测均能实现自动化过程,避免了以往每次测量均由人工登塔操作的繁琐以及人为因素造成的误差。通过使用本装置和传统喷水分级法分别对三组复合绝缘子的憎水性等级进行了测试,两种方法的测试结果完全相互吻合,证明了本装置测量的准确性与可靠性。自装置研制成功以来,经为期5个月的复合绝缘子憎水性在线定期检测,综合分析所得数据并得出相关结论,最后进行了后期展望。本装置能让电力工作者及时掌握线路运行复合绝缘子憎水性变化趋势,为输电线路状态检修提供准确而有力的依据。     

现场运行复合绝缘子憎水性的研究

为及时发现长期运行复合绝缘子伞裙护套材料的憎水性下降,测试了现场运行复合绝缘子的憎水性迁移、丧失和恢复特性,并利用傅立叶变换红外光谱法(FTIR)分析了伞裙材料表面成分。结果发现复合绝缘子所用生胶PDMS主链增长是其憎水性下降的原因之一。应做好复合绝缘子运行状态检测工作,以充分发挥其优异性能。     

合成绝缘子憎水性迁移机理的研究

硅橡胶合成绝缘子的优良耐污闪性能源于硅橡胶材料的憎水性的迁移性。本文实验验证了硅橡胶材料中的小分子聚合物是通过挥发作用使绝缘子表面污层获得憎水性的。这一发现使合成绝缘子的憎水性迁移机理更趋于完善。     

聚烯烃绝缘子材料的憎水性迁移研究

选择以氯化钠和硅藻土为人工污秽、乙醇为稀释剂制备污液,对聚烯烃表面进行定量均匀涂污。采用静态接触角法和喷水分级法测试并研究了稀释剂用量、盐密、污层厚度等对聚烯烃材料憎水性迁移的影响。结果表明:聚烯烃绝缘子材料表面存在憎水性迁移;盐密和污秽厚度对静态水接触角大小有重要影响;当涂污盐密和灰密分别为0.1 mg/cm~2和0.5 mg/cm~2时,憎水性迁移时间从24 h增加到96 h,静态水接触角从75°增大到87°左右,憎水性分级测量结果为HC3级。     

运行复合绝缘子表面粗糙度对憎水性特性的影响

复合绝缘子憎水性测量前需要进行预处理,但这是否适用于表面存在污秽和老化的运行复合绝缘子尚有争论。为此,对预处理过程前后运行复合绝缘子憎水性的变化、轻污秽和重污秽等级及表面发生粉化的复合绝缘子表面粗糙度以及表面粗糙度对憎水性特性的影响进行了研究。研究结果表明,预处理前后会引起部分伞套憎水性分级产生相反结果,静态接触角相差达15.3%;不同污秽等级表面预处理前后的粗糙度Ra和RSM变化可达130%、269%;在Ra为3.242μm、RSM为400μm的高粗糙度表面憎水性表现为永久丧失;粗糙表面会引起水珠状态变化,导致的静态接触角变化在10min变化可达到31%,也会引起2种测量方法产生不同结果。建议憎水性测量参数中增加表面粗糙度。     

用动态滴水法评估硅橡胶复合绝缘子表面憎水性

为有效评估硅橡胶复合绝缘子在实际运行过程中表面憎水性变化情况,利用CIGREWGD1.14提出的动态滴水实验法搭建了憎水性检测系统,以不同老化程度的硅橡胶复合绝缘子为试样,在交流电压下以12滴/min的速率将电导率为2.0mS/cm的液滴匀速滴至试样表面,运用高速摄像机记录液滴在试样表面动态变化过程及其引发的表面放电现象,采用光电倍增管测量表面放电强度,通过分析放电分布及特征建立了绝缘子表面放电图谱、放电发光分布、发光亮度、放电相对光强与试样憎水性的对应关系。研究表明,随着憎水性的下降,绝缘子表面放电强度、放电发光分布、发光亮度和放电光强均呈现增大的趋势。研究结果为复合绝缘子表面憎水性变化提供了一种基于放电光学特征分析的评估方法。     

合成绝缘子憎水性分级试验方法

合成绝缘子憎水性分级试验方法ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＴｅｓｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄｏｎＨｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＩｎｓｕｌａｔｏｒｓ田建华（郑州电力高等专科学校,郑州市,４５０００４）近年来,硅橡胶合成绝缘子（以下简称合成绝缘子）在我国的应...     

气温剧变对复合绝缘子憎水性及表面硬度的试验研究

绝缘子在实际使用过程中,不仅会随着使用年限的增加而产生老化,环境温度的突然变化也会对绝缘子的憎水性、表面硬度产生影响,在电力系统中,许多不明闪络往往发生在外界环境发生突变的时候,为了更好的研究环境温度短时间内剧烈变化对复合绝缘子的影响,文中对复合绝缘子样品进行了温度循环试验,以模拟环境温度短时间内剧烈变化,并研究了复合绝缘子在温度循环试验条件下憎水性及表面硬度的变化。结果表明,短时间的温度突变能够影响绝缘子表面憎水性与硬度,并且随着温度循环次数的增加,绝缘子表面的憎水性会进一步下降,表面硬化更加明显,二者表现出一定的相关性。