绝缘子防冰过程中半导体硅橡胶涂层电阻的配置

目前导线防覆冰技术已经相对成熟,而绝缘子的防覆冰方法仍处于实验室研究阶段,其中在绝缘子下表面涂覆半导体有机硅橡胶涂层的防覆冰方法已在人工气候室取得一定效果。为对半导体硅橡胶涂层电阻值的配置及相关的污闪问题进行研究,首先建立了基于热力学理论的绝缘子防冰热平衡模型,通过模型估算单片XP–70绝缘子涂层的电阻值,并在人工气候室内进行了防覆冰试验验证;重点讨论了电压、预染污方式对防冰效果的影响以及涂层对绝缘子污闪电压的影响。理论和试验结果表明:涂层电阻的范围在0.1~0.3M以下时,涂层绝缘子具有较好的防冰效果,此结果可为中国输电线路及绝缘子防覆冰工作提供一定的指导。     

部分涂覆半导电涂层的绝缘子防冰结构的优化

绝缘子覆冰严重威胁着电力系统的安全运行,是造成跳闸闪络的主要原因之一,在绝缘子表面部分涂覆半导电涂层是一种新的电热防冰方法。为了进一步量化计算涂层位置对防冰效果的影响,在此方法的基础上,建立了热力学模型,对半导体涂层在大盘径绝缘子(以空气动力型绝缘子为例)表面的配置方式进行了研究。考虑导通概率的影响,对模型进行修正。根据人工气候室中的试验结果,当"空白带"留在绝缘子边沿,并且带宽为5~7 cm时效果较好。试验结果基本与计算吻合,表明修正模型能够反映和指导绝缘子表面半导体涂层的配置方式,为实际线路的应用提供了一种探索思路。     

添加半导电硅橡胶涂层对运行绝缘子防覆冰性能的改善

近年来,由于冰冻灾害的发生,电力系统的安全运行受到了巨大的威胁,对绝缘子表面进行改性是目前较为合理的解决方案。室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanization,RTV)具有优异的憎水性,但是对阻止绝缘子或者减缓表面覆冰的增长并没有太明显的效果。在室温硫化硅橡胶中添加一定含量的导电填料,制备半导电硅橡胶材料,涂覆于绝缘子表面后,运行过程中绝缘子表面产生热效应,可以减缓乃至防止覆冰的增长。为此,对以炭黑为填料的半导电硅橡胶的导电机理进行了分析,建立了具有半导电硅橡胶涂层的绝缘子电阻模型,通过计算得到合适的体积电阻率。同时,在人工气候室中进行了电热性能测试,分析了涂层泄漏电流与表面温度的关系。理论分析和试验结果表明,由于洁净绝缘子和RTV涂层绝缘子具有较高的表面电阻,在运行中表面温度基本无变化;通过在绝缘子表面涂覆电阻率为104Ω.m的半导电硅橡胶后,运行中绝缘子表面有明显的温升。特别是在低温条件下,添加了一定含量炭黑的半导电硅橡胶涂层能够明显提升运行中的绝缘子表面温度,利于在低温条件下防止绝缘子表面覆冰的增长。     

基于“开断效应”的绝缘子半导体防覆冰涂层防冰机理与运行特性

输电导线的直流融冰技术已经相对成熟,而绝缘子的防覆冰问题至目前为止还没有有效的防治措施。为此,重点介绍了基于半导体硅橡胶和开断效应的绝缘子电热防冰方法,并通过人工气候室内绝缘子串防冰试验分析了其防覆冰机理,分析讨论了分别于2010年和2011年在云南和广东地区进行的现场试验情况。现场试验结果表明:通过对提高半导体硅橡胶涂层基胶的粘度、控制涂层电阻在0.3 MΩ以下及优化涂层在绝缘子表面的涂刷位置和改善现场施工工艺,可明显改善半导体硅橡胶防覆冰涂层绝缘子串在实际运行中的防冰特性。2011年冬季在广东地区35kV连禾线和110kV阳电线试点杆塔发现半导体涂层绝缘子串能够明显地减缓覆冰的增长。     

涂覆半导电室温硫化硅橡胶涂层的绝缘子污闪特性试验与仿真

绝缘子覆冰对电网的安全运行构成巨大威胁,目前有学者提出一种基于半导电RTV的电热防冰法。为了研究这种方法对于绝缘子污闪特性的影响,分别进行了绝缘子的污闪试验,绝缘子受潮试验和电场仿真计算,发现其可以在一定程度上提高绝缘子的污闪电压。由于这种半导电RTV具有较好的憎水迁移性,因此对污闪电压的提高有一定作用。此外,绝缘子半导电涂层增加了表面泄漏电流,对污秽层有烘干作用。同时通过仿真计算研究了涂层对绝缘子电场分布的影响,发现半导电涂层可以均匀绝缘子下表面的电场。综合分析得出半导电涂层的憎水迁移性、对污秽层的烘干作用、对绝缘子下表面电场的均匀作用,共同作用从而提高了绝缘子的污闪电压。     

基于函数链神经网络的智能传感器非线性校正方法

针对温度传感元件输出的非线性特性,文章建立了智能传感器数据采集的非线性校正模型,利用函数链神经网络的非线性映射特性快速求取反非线性函数参数,实现了温度校准模型的精确拟合,给出了利用函数链神经网络进行参数计算的方法和步骤,通过气象科学中广泛使用的铂电阻温度元件实验验证了算法的有效性,校正精度达到0.1%。     

具有开断效应的绝缘子雨凇防覆冰方法

输电线路覆冰灾害及其预防措施已成为一个迫切需要解决的问题。在输电线路及绝缘子防冰措施的研究中,利用表面材料对绝缘子表面进行修饰,使绝缘子表面具有发热、超疏水等特性,减缓甚至阻止过冷却水滴在绝缘子表面冻结的研究思路引起了许多学者的兴趣。基于电热型防冰涂料,提出了一种具有"开断效应"的绝缘子涂层防冰结构,即将半导体硅橡胶涂覆于绝缘子底部,绝缘子上表面不作涂覆,利用过冷却水滴与涂层形成的回路产生焦耳热进行防冰。在实验室中分别对洁净绝缘子和具有开断结构的涂层绝缘子进行了防冰对照试验,试验结果表明:具有开断结构的涂层绝缘子均具有较好的防冰效果,同时能够最大程度地减小能耗;应用具有"开断效应"半导体涂层的绝缘子防冰方法具有良好的实验室防冰效果,涂层的稳定性、耐候性以及配置方式将是以后研究工作的重点。