CN102680839B - 输电线路山火跳闸试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明介绍了一种输电线路山火跳闸试验方法，该方法为下述步骤：（1）搭建试验平台；（2）将电极间隙调至5～15cm；（3）记录击穿电压；（4）记录击穿电压平均值；（5）将电极间隙调至10cm整数增加；（6）获击穿电压变化函数关系；（7）调整电极间隙落入5～15cm；（8）燃烧器明火燃烧；（9）记录击穿电压；（10）记录击穿电压平均值；（11）获击穿电压变化函数关系；（12）调整电极间隙落入5～15cm；（13）获击穿电压变化函数关系；（14）拟出山火引发输电线路跳闸的规律。本方法：1）简单；2）可为定量研究提供支持；3）可为预测、预警和预防提供指导。

Description

输电线路山火跳闸试验方法
技术领域
本发明属于电气工程技术领域，尤其涉及一种输电线路山火跳闸试验方法。
背景技术
我国南方地区森林火灾频发，据调查，多为扫墓、祭祖、烧荒、烧秸秆乃至抽烟这些人民生活习俗所致，如遇干旱天气，其害更甚。而输电线路通常跨越山火易发地段，一旦有山火发生，首当其害，极易导致输电线路跳闸。输电线路因山火而跳闸之后，由于受绝缘子积污的影响，实难重新合闸恢复送电，往往造成供电中断甚或永久性故障，严重影响人民的正常生产与生活，亦对国家财产造成损失。然而到目前为止，对于输电线路山火跳闸的研究，几近停留在通过山火跳闸现场情况的观察，对山火跳闸的位置和性质类型做出判断。而对于导致输电线路跳闸的真正原因，亦大多停留在仅对火焰温度、空气绝缘水平和烟尘浓度等方面进行定性的分析甚或猜测上，缺乏定量的试验研究结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对目前山火跳闸防控技术的落后状况，提供一种输电线路山火跳闸试验方法，使用该方法开展相关试验研究，可以获得不同条件下电极间空气击穿电压现象随不同因素变化的特性曲线，进而分析出影响山火导致输电线路跳闸的因素和规律，以为输电线路山火跳闸预测、预警和预防提供指导。
本发明的技术解决方案是，所提供的输电线路山火跳闸试验方法是为下述步骤：
（1）、搭建一个试验平台，为其配置一个带鼓风机的可调火势的燃烧器，将该燃烧器置于所建试验平台的下方；
（2）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至5～15cm；
（3）、接通步骤（1）所建试验平台的试验回路电源，启动该平台，该平台的调压器缓慢匀速升压，与此同时，观察该平台的电极和接地电极之间的间隙直至该间隙被击穿即断开所述试验回路电源，记录此时的环境温度、电极温度和击穿电压；
（4）、重复步骤（3）5次，取该5次所获环境温度的平均值、电极温度的平均值和击穿电压的平均值记录在案，以记录在案的击穿电压的平均值作为此时此环境条件下的击穿电压；
（5）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至成10cm整数算术级增加，然后，重复步骤（3）～（4）；
（6）、连续重复步骤（5），直到上述电极与接地电极之间的间隙增加到100cm，获得无山火时击穿电压随电极与接地电极之间的间隙大小的变化而变化的函数关系；
（7）、使用常规方法，调整上述电极和上述接地电极之间的间隙大小落入步骤（2）所述5～15cm范围；
（8）、启动上述步骤（1）所配置的燃烧器，使该燃烧器在所述电极间隙下方明火燃烧，调整火焰高度至35～45cm；
（9）、接通上述步骤（1）所建试验平台的试验回路电源，启动该平台，该平台的调压器缓慢匀速升压，与此同时，一边观察该平台的电极和接地电极之间的间隙，一边使用常规方法测量火焰温度、电极温度和空气中离子浓度，待所述电极和接地电极之间的间隙被击穿时，断开所述试验回路电源，记录此时的环境温度、火焰温度、电极温度、空气中离子浓度和击穿电压；
（10）、重复步骤（9）5次，取该5次所获环境温度的平均值、火焰温度的平均值、电极温度的平均值、空气中离子浓度的平均值和击穿电压的平均值记录在案，以记录在案的击穿电压的平均值作为此时此环境条件下的击穿电压；
（11）、使用常规方法，将步骤（1）所调燃烧器中火焰高度，以40cm整数算术级增加至200cm，重复步骤（9）～（10），获得步骤（10）所述环境条件下的击穿电压随火焰高度变化而变化的函数关系；
（12）、使用常规方法，调整上述电极和接地电极之间的间隙大小落入步骤（2）和步骤（7）所述5～15cm范围，重复步骤（8）～（11）；
（13）、连续重复步骤（12），直到上述电极与接地电极之间的间隙增加到100cm，获得有山火时击穿电压随电极与接地电极之间的间隙大小的变化而变化的函数关系；
（14）、依据以上步骤所获测量结果给出的数据，使用常规方法，绘制所述击穿电压的变化曲线。然后，以所绘击穿电压的变化曲线为依据，使用常规方法分析得出击穿电压随环境温度变化和火焰温度变化、电极温度变化以及空气中离子浓度变化而变化的函数关系，找出山火引发输电线路跳闸的原因，拟出山火引发输电线路跳闸的规律。
本发明的有益效果是：
1）、所提供的试验方法简单，易于操作；
2）、可为山火引发输电线路跳闸的因素和山火引发输电线路跳闸的规律进行的定量研究提供数据支持；
3）、通过该方法获得的山火引发输电线路跳闸的因素和山火引发输电线路跳闸的规律，可为输电线路山火跳闸的预测、预警和预防提供指导。
具体实施方式
实施例1：
（1）、搭建一个试验平台，为其配置一个带鼓风机的可调火势的燃烧器，将该燃烧器置于所建试验平台的下方；
（2）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至5cm；
（3）、接通步骤（1）所建试验平台的试验回路电源，启动该平台，该平台的调压器缓慢匀速升压，与此同时，观察该平台的电极和接地电极之间的间隙直至该间隙被击穿即断开所述试验回路电源，记录此时的环境温度、电极温度和击穿电压；
（4）、重复步骤（3）5次，取该5次所获环境温度的平均值、电极温度的平均值和击穿电压的平均值记录在案，以记录在案的击穿电压的平均值作为此时此环境条件下的击穿电压；
（5）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至成10cm整数算术级增加，然后，重复步骤（3）～（4）；
（6）、连续重复步骤（5），直到上述电极与接地电极之间的间隙增加到100cm，获得无山火时击穿电压随电极与接地电极之间的间隙大小的变化而变化的函数关系；
（7）、使用常规方法，调整上述电极和上述接地电极之间的间隙大小落入步骤（2）所述5～15cm范围；
（8）、启动上述步骤（1）所配置的燃烧器，使该燃烧器在所述电极间隙下方明火燃烧，调整火焰高度至35cm；
（9）、接通上述步骤（1）所建试验平台的试验回路电源，启动该平台，该平台的调压器缓慢匀速升压，与此同时，一边观察该平台的电极和接地电极之间的间隙，一边使用常规方法测量火焰温度、电极温度和空气中离子浓度，待所述电极和接地电极之间的间隙被击穿时，断开所述试验回路电源，记录此时的环境温度、火焰温度、电极温度、空气中离子浓度和击穿电压；
（10）、重复步骤（9）5次，取该5次所获环境温度的平均值、火焰温度的平均值、电极温度的平均值、空气中离子浓度的平均值和击穿电压的平均值记录在案，以记录在案的击穿电压的平均值作为此时此环境条件下的击穿电压；
（11）、使用常规方法，将步骤（1）所调燃烧器中火焰高度，以40cm整数算术级增加至200cm，重复步骤（9）～（10），获得步骤（10）所述环境条件下的击穿电压随火焰高度变化而变化的函数关系；
（12）、使用常规方法，调整上述电极和接地电极之间的间隙大小落入步骤（2）和步骤（7）所述5～15cm范围，重复步骤（8）～（11）；
（13）、连续重复步骤（12），直到上述电极与接地电极之间的间隙增加到100cm，获得有山火时击穿电压随电极与接地电极之间的间隙大小的变化而变化的函数关系；
（14）、依据以上步骤所获测量结果给出的数据，使用常规方法，绘制所述击穿电压的变化曲线。然后，以所绘击穿电压的变化曲线为依据，使用常规方法分析得出击穿电压随环境温度变化和火焰温度变化、电极温度变化以及空气中离子浓度变化而变化的函数关系，找出山火引发输电线路跳闸的原因，拟出山火引发输电线路跳闸的规律。
实施例2：
步骤（1）同实施例1；
（2）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至15cm；
步骤（3）～（7）同实施例1；
（8）、启动上述步骤（1）所配置的燃烧器，使该燃烧器在所述电极间隙下方明火燃烧，调整火焰高度至45cm；
步骤（9）～（14）同实施例1；
本发明的输电线路山火跳闸试验方法，经上述实施例1～2试验性实施，被证明可行，可靠，完全达到设计预期且操作简单。如将该方法获得山火引发输电线路跳闸的规律用于输电线路山火跳闸预测、预警和预防提供指导，其效将更为可期。

Claims (1)

1.一种输电线路山火跳闸试验方法，该方法为下述步骤：
（1）、搭建一个试验平台，为其配置一个带鼓风机的可调火势的燃烧器，将该燃烧器置于所建试验平台的下方；
（2）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至5～15cm；
（3）、接通步骤（1）所建试验平台的试验回路电源，启动该平台，该平台的调压器缓慢匀速升压，与此同时，观察该平台的电极和接地电极之间的间隙直至该间隙被击穿即断开所述试验回路电源，记录此时的环境温度、电极温度和击穿电压；
（4）、重复步骤（3）5次，取该5次所获环境温度的平均值、电极温度的平均值和击穿电压的平均值记录在案，以记录在案的击穿电压的平均值作为此时此环境条件下的击穿电压；
（5）、使用常规方法，将步骤（1）所建试验平台的电极与该平台的接地电极之间的间隙调至成10cm整数算术级增加，然后，重复步骤（3）～（4）；
（6）、连续重复步骤（5），直到上述电极与接地电极之间的间隙增加到100cm，获得无山火时击穿电压随电极与接地电极之间的间隙大小的变化而变化的函数关系；
（7）、使用常规方法，调整上述电极和上述接地电极之间的间隙大小落入步骤（2）所述5～15cm范围；
（8）、启动上述步骤（1）所配置的燃烧器，使该燃烧器在所述电极间隙下方明火燃烧，调整火焰高度至35～45cm；
（9）、接通上述步骤（1）所建试验平台的试验回路电源，启动该平台，该平台的调压器缓慢匀速升压，与此同时，一边观察该平台的电极和接地电极之间的间隙，一边使用常规方法测量火焰温度、电极温度和空气中离子浓度，待所述电极和接地电极之间的间隙被击穿时，断开所述试验回路电源，记录此时的环境温度、火焰温度、电极温度、空气中离子浓度和击穿电压；
（10）、重复步骤（9）5次，取该5次所获环境温度的平均值、火焰温度的平均值、电极温度的平均值、空气中离子浓度的平均值和击穿电压的平均值记录在案，以记录在案的击穿电压的平均值作为此时此环境条件下的击穿电压；
（11）、使用常规方法，将步骤（1）所调燃烧器中火焰高度，以40cm整数算术级增加至200cm，重复步骤（9）～（10），获得步骤（10）所述环境条件下的击穿电压随火焰高度变化而变化的函数关系；
（12）、使用常规方法，调整上述电极和接地电极之间的间隙大小落入步骤（2）和步骤（7）所述5～15cm范围，重复步骤（8）～（11）；
（13）、连续重复步骤（12），直到上述电极与接地电极之间的间隙增加到100cm，获得有山火时击穿电压随电极与接地电极之间的间隙大小的变化而变化的函数关系；
（14）、依据以上步骤所获测量结果给出的数据，使用常规方法，绘制所述击穿电压的变化曲线，然后，以所绘击穿电压的变化曲线为依据，使用常规方法分析得出击穿电压随环境温度变化和火焰温度变化、电极温度变化以及空气中离子浓度变化而变化的函数关系，找出山火引发输电线路跳闸的原因，拟出山火引发输电线路跳闸的规律。
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