CN103056121B - 一种绝缘子表面污秽盐密测量方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绝缘子表面污秽盐密测量方法及其装置，该装置包括喷水装置和检测装置。喷水装置包括储水盒和喷头，储水盒通过导管与喷头连接。检测装置包括探头和检测装置本体。探头用于将污水中的电导率传给检测装置本体，进行盐密测量。其方法为：1）润湿污秽绝缘子表面；2）检测装置检测步骤1）中污水的电导率；3）进行电导率到盐密值的换算。本发明可以准确测量绝缘子表面不同部位的盐密分布情况，节省人力物力，确保盐密测量的可靠性，提高测量的效率，方便，有效，快捷。

Description

一种绝缘子表面污秽盐密测量方法及其装置

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种绝缘子表面污秽盐密测量方法及其装置。

背景技术

随着电力系统运行电压的提高和电网的扩大,线路绝缘用的绝缘子使用也越来越多。线路绝缘子因长期暴露在空气中,易在其表面沉积污秽物，污秽物中含有电解物质,在雾、露、毛毛雨等潮湿气候条件下,使绝缘子的电气强度大大降低,可能使电力系统外绝缘在过电压作用下发生闪络,造成停电事故，对电力系统的正常运行造成危害。

高压绝缘子污秽试验通过一些试验方法得出不同盐密的污秽绝缘子在雾中的污秽耐受电压，为保证试验的准确性及可靠性，试验过程中需进行污秽绝缘子盐密的测量。

线路在停电情况下，可对绝缘子表面盐密进行测量，从而得出该线路绝缘子积污规律，对绝缘子选型，工程设计都有指导意义。

目前常用的绝缘子人工污秽试验方法采取根据不同污秽程度确定的盐密灰密来称取定量的盐和灰，涂抹或喷涂在绝缘子表面，涂抹或喷涂过程中，称量的污秽不可避免的存在损失，绝缘子涂污完成后或试验结束，需要对表面盐密进行抽样检查，查看涂污完成的绝缘子表面污秽情况是否满足试验要求或试验过程中绝缘子表面盐密流失情况，常用的方法是采取擦拭法和清洗法，两种方法都是采用定量的等离子水将绝缘子表面污秽完全溶解，使用常用的盐密测量仪测量污水的盐密。

绝缘子自然污秽试验中绝缘子长期悬挂在线路上积污，试验时需将绝缘子取下测量盐密，同样是使用擦拭法或清洗法测量绝缘子表面平均盐密。

线路绝缘子在停电检修时，若需要测量绝缘子表面盐密，在停电时间短的情况下的方法是用海绵或无纺布将污秽擦至其上，然后将污秽溶解至水中，进而测量盐密，在停电时间充裕的情况下采取将绝缘子逐个取下，采用清洗绝缘子表面的方法测量。

上述测量中，盐密测量装置存在以下不足：

1）目前人工污秽试验采用人工涂污，将污秽定量称取后涂污于绝缘子，人工涂污可能存在涂污不均的问题，而采用洗刷法或擦拭法测量只能测量绝缘子表面平均盐密情况，对于绝缘子表面分布情况无法知晓。

2）无论是洗刷法还是擦拭法来清洗绝缘子表面污秽都存在污秽清洗不完全的可能，污秽残留在绝缘子表面或粘连在清洗器具上会造成测量误差。

3）擦拭法或洗刷法过程复杂，为尽可能将绝缘子表面污秽清洗到定量去离子水中，需将去离子水分为若干份，分若干次进行表面清洗，对于长串绝缘子人工污秽试验，进行多片绝缘子清洗，过程过于繁琐。

对于自然污秽试验，绝缘子需从试验线路上取下，对于高压试验线路，绝缘子悬挂点都较高，工人摘取过程中附着在绝缘子表面的污秽物不可避免会掉落。

对于运行线路在停电情况下的绝缘子盐密测量主要存在擦拭过程中污秽的遗落，造成盐密测量数据不准，同样该方法只能测量绝缘子表面平均盐密，而无法得知绝缘子上下表面盐密分布。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种绝缘子表面污秽盐密测量方法及其装置，解决了绝缘子污秽试验中的绝缘子盐密测量问题，得到绝缘子不同部位的盐密值，从而更好的掌握绝缘子积污规律，指导工程应用。

本发明提供的一种用于清洗绝缘子表面的喷水装置，其改进之处在于，所述喷水装置包括储水盒、喷头和用于检测储水盒中水量的传感器；所述储水盒通过导管与所述喷头连接，用于将储水盒中的去离子水喷到绝缘子表面。

其中，所述喷水装置设有用于给所述储水盒加压的泵。

其中，所述喷头包括固定件、套设在固定件外与固定件相对转动的旋转件以及限制旋转件轴向移动的定位机构，所述固定件内部设有腔体，所述固定件上设有喷孔，所述腔体将喷孔与导管连通，所述旋转件上设有至少五个喷孔，旋转件在绕固定件的轴线转动时，旋转件上的喷孔与固定件上的喷孔至少部分重合。

所述固定件上和所述旋转件上的喷孔的直径为0.5~2mm。

其中，所述旋转件上的至少五个喷孔沿旋转件的周向间隔均匀设置。

其中，所述定位机构包括定位卡阶和定位件；

所述固定件上套设旋转件的部位，其外径小于固定件处其余部位的外径，形成定位卡阶，将旋转件一端定位，旋转件另一端通过与固定件连接的定位件定位。

本发明基于另一目的提供的一种用于绝缘子表面污秽盐密测量的检测装置，其改进之处在于，所述检测装置包括连接的检测笔和检测装置本体；

所述检测笔的探头将在污水中检测到的电导率传给所述检测装置本体，进行盐密值的计算。

其中，所述检测笔为含有电导率及温度电极的检测笔。所述检测笔长度为5-10cm；电导率及温度电极露出长度为5-10mm作为探头，其余胶铸在检测笔内，所述电导率及温度电极为圆柱形，其半径为1-2mm。

本发明基于另一目的提供的一种绝缘子表面污秽盐密测量方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

1）润湿污秽绝缘子表面；

2）检测装置检测步骤1）中污水的电导率；

3）进行电导率为盐密值的换算。

其中，换算步骤为：

按公式1进行电导率的校正：

σ₂₀＝σ_θ[1-b(θ-20)](1)

式中，θ为溶液温度，单位为℃；σ_θ为在温度θ℃下的体积电导率，单位为S/m；σ₂₀为在温度20℃下的体积电导率，单位为S/m；b为因数；

绝缘子表面等值盐密按公式2和公式3计算：

s_a＝(5.7σ₂₀)^1.03(2)

ESDD＝S_a·V/A(3)

式中，σ₂₀为在温度20℃下的体积电导率，单位为S/m；ESDD为等值盐密，单位为mg/cm²；V为喷头喷出的去离子水的体积，单位为cm³；A为喷头表面面积，单位为cm²。

上述中，b为取决于温度θ的因数，其表达式如下：

b＝-3.2×10^-8θ³+1.032×10^-5θ²-8.272×10^-4θ+3.544×10^-2(4)

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明可以准确测量绝缘子表面不同部位的盐密分布情况，节省人力物力，确保盐密测量的可靠性，提高测量的效率，方便，有效，快捷。

本发明的喷水装置能将储水盒内部的水快速地、均匀地喷在绝缘子表面污秽处，为后续测量提供基础，并且其喷头的出水量能很细、很匀的喷在污秽处，保证了试验测量的可靠性。

本发明喷水装置中的储水盒通过导管与喷头连接，通过导管转动，喷头可实现任意方向的改变，增加了喷水装置的灵活性，并且在现场测试时，可实现对绝缘子全方位的测量。

本发明的检测装置能通过探头准确探测出污水中的电导率，保证了试验测量的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的盐密测量的方法的流程图。

图2为本发明提供的喷水装置的示意图。

图3为本发明提供的喷水装置的喷头的示意图。

图4为本发明提供的检测装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

绝缘子表面污秽盐密测量装置主要用于绝缘子人工污秽试验、自然污秽试验及运行线路的绝缘子表面污秽测量，盐密测量仪采用电导率电极感应污秽电导率，温度电极感应温度，内部设计程序可实现测量温度到常温的换算，可根据电导率与盐密的换算关系，实现电导率到盐密的换算，得到污秽溶液盐密值。使用时将电极插于污水中进行测量。其中：

本实施例提供一种用于溶解绝缘子表面污秽的喷水装置，其结构图如图2所示，包括储水盒1、喷头2、导管3和传感器7。储水盒可为任意形状，例如长方体、正方体或球体，其内部设有水量最低的刻度。传感器7设置在储水盒1上，用于检测储水盒1中的水量，当水量过低时（储水盒内部设有当低于刻度时为过低状态），传感器7发出鸣声报警。储水盒1通过导管3和喷头2连接。储水盒内部还可设有一根导管，其长度等于储水盒1出水处至储水盒1底部的高度。

喷水装置还包括加压装置，为真空泵4，用于给储水盒1加压，泵4与储水盒1连接。泵4给储水盒1内部加压后，水从储水盒内部导管流向外部的导管3，再流到喷头。

本实施例的喷头结构图如图3所示，包括固定件21和套设在固定件外与固定件相对转动的旋转件22。固定件21内部设有腔体，所述固定件21上设有喷孔，所述腔体将喷孔与导管连通，所述旋转件上设有至少五个喷孔，沿旋转件的周向间隔均匀设置。旋转件在绕固定件的轴线转动时，旋转件上的喷孔与固定件上的喷孔至少部分重合（重合度大于1。），能将水喷出。

喷头上还设有定位机构，包括定位卡阶和定位件；所述固定件上套设旋转件的部位，其外径小于固定件处其余部位的外径，形成定位卡阶，固定件和旋转件上，在与固定件轴向平行的方向上分别设置定位件（卡头），用于定位旋转件。

所述固定件上和所述旋转件上的喷孔的直径为0.5~2mm。喷孔的口径较小，可保证水滴喷出后不会大面积扩散，水均匀且细。

本实施例提供一种用于绝缘子表面污秽盐密测量的检测装置，如图4所示，包括检测笔5和检测装置本体6；所述检测笔5的探头将在污水中检测到的电导率传给所述检测装置本体6，进行盐密值的计算。

其中，所述检测笔5为含有电导率及温度电极的检测笔，其长度为5-10cm；电导率及温度电极露出长度为5-10mm作为探头，其余胶铸在检测笔内；所述电导率及温度电极为圆柱形，其半径为1-2mm。

所述检测装置为盐密测量装置。

本实施例提供一种用于绝缘子表面污秽盐密测量的方法，其流程图如图1所示，具体包括如下步骤：

1）喷水装置对绝缘子表面污秽处喷水；其表面处可以是绝缘子表面任何部位，喷水装置中装有去离子水，其喷出后溶解污秽，形成污水；

2）待测量部位完全湿润，污物溶解后，将电极及温度探头5插入污水中，在污水量一定的情况下，可实现电极及温度探头5的完全浸没，得到电导率传给检测装置本体；

3）所述检测装置本体将得到的电导率通过换算得到盐密值。

按公式1进行电导率的校正：

σ₂₀＝σ_θ[1-b(θ-20)](1)

式中，θ为溶液温度，单位为℃；σ_θ为在温度θ℃下的体积电导率，单位为S/m；σ₂₀为在温度20℃下的体积电导率，单位为S/m；b为因数；

绝缘子表面等值盐密按公式2和公式3计算：

s_a＝(5.7σ₂₀)^1.03(2)

ESDD＝S_a·V/A(3)

式中，σ₂₀为在温度20℃下的体积电导率，单位为S/m；ESDD为等值盐密，单位为mg/cm²；V为喷头喷出的去离子水的体积，单位为cm³；A为喷头表面面积，单位为cm²。

上述中，b为取决于温度θ的因数，其表达式如下：

b＝-3.2×10^-8θ³+1.032×10^-5θ²-8.272×10^-4θ+3.544×10^-2(4)

对于绝缘子自然污秽试验和线路断电情况下的检修，在需测量试验线段上试验绝缘子的表面污秽情况时，可让工人将该装置带上试验线段，直接进行测量。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种用于绝缘子表面污秽盐密测量的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括连接的检测笔和检测装置本体，以及喷水装置；

所述检测笔的探头将在污水中检测到的电导率传给所述检测装置本体，进行盐密值的计算；

所述检测笔为含有电导率及温度电极的检测笔；

所述检测笔长度为5-10cm；电导率及温度电极露出长度为5-10mm作为探头，其余胶铸在检测笔内，所述电导率及温度电极为圆柱形，其半径为1-2mm；

所述喷水装置包括储水盒、喷头和用于检测储水盒中水量的传感器；所述储水盒通过导管与所述喷头连接，用于将储水盒中的去离子水喷到绝缘子表面；

所述喷水装置设有用于给所述储水盒加压的泵；

所述喷头包括固定件、套设在固定件外与固定件相对转动的旋转件以及限制旋转件轴向移动的定位机构，所述固定件内部设有腔体，所述固定件上设有喷孔，所述腔体将喷孔与导管连通，所述旋转件上设有至少五个喷孔，旋转件在绕固定件的轴线转动时，旋转件上的喷孔与固定件上的喷孔至少部分重合；

所述固定件上和所述旋转件上的喷孔的直径为0.5～2mm；

所述旋转件上的至少五个喷孔沿旋转件的周向间隔均匀设置；

所述定位机构包括定位卡阶和定位件；

所述固定件上套设旋转件的部位，其外径小于固定件处其余部位的外径，形成定位卡阶，将旋转件一端定位，旋转件另一端通过与固定件连接的定位件定位。

2.一种使用权利要求1所述的检测装置的绝缘子表面污秽盐密测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)润湿污秽绝缘子表面；喷水装置对绝缘子表面污秽处喷水；其表面处可以是绝缘子表面任何部位，喷水装置中装有去离子水，其喷出后溶解污秽，形成污水；

2)检测装置检测步骤1)中污水的电导率；

3)进行电导率到盐密值的换算；

按下述表达式进行步骤3)的所述电导率换算：

按公式1进行电导率的校正：

σ₂₀＝σ_θ[1-b(θ-20)](1)

式中，θ为溶液温度，单位为℃；σ_θ为在温度θ℃下的体积电导率，单位为S/m；σ₂₀为在温度20℃下的体积电导率，单位为S/m；b为因数；

绝缘子表面等值盐密按公式2和公式3计算：

s_a＝(5.7σ₂₀)^1.03(2)

ESDD＝S_a·V/A(3)

式中，σ₂₀为在温度20℃下的体积电导率，单位为S/m；ESDD为等值盐密，单位为mg/cm²；V为喷头喷出的去离子水的体积，单位为cm³；A为喷头表面面积，单位为cm²；

所述b为取决于温度θ的因数，其表达式如下：

b＝-3.2×10^-8θ³+1.032×10^-5θ²-8.272×10^-4θ+3.544×10^-2(4)。