CN103674827A - 一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置及其测试方法，所述试验装置包括控制装置和与其相连的试验箱体，所述试验箱包括底座、设置在所述底座上的试验箱体和顶盖；所述试验箱体上方内设有与其两个侧面连接的并与其底面平行的试品悬挂架，所述试品悬挂架上设有喷水喷头；在所述试品悬挂架下方的所述试验箱体的其中一个侧面上垂直设有高压套管；所述试验箱体底部设有喷雾喷头；所述方法为：将绝缘子悬挂在所述试品悬挂架上；将电压通过所述高压套管施加至所述绝缘子；向所述试验箱体内注入水和雾；记录所述绝缘子的泄漏电量值和腐蚀状态。本发明使对绝缘子金属附件的电解腐蚀特性进行分析和研究从而有效的运用在输电线路中。

Description

一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置及测试方法

技术领域：

本发明涉及一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置及其测试方法，更具体涉及一种用于测试直流盘形悬式瓷绝缘子铁帽和钢脚加速电解腐蚀的试验装置及其试验方法。

背景技术：

在输电领域，绝缘子串是用于连接架空输电线路与铁塔，并在二者之间起绝缘作用。高压直流输电系统中，绝缘子在直流电压作用下产生泄漏电流，且泄漏电流方向恒定。在潮湿和污秽环境中，污秽物受潮产生的污液流过金属表面，在泄漏电流作用下会与金属附件反应，发生化学和电解腐蚀。金具腐蚀的破坏程度与流过金具的电流密度有关，对于盘形悬式瓷（玻璃）绝缘子，钢脚处的电流密度大，因此腐蚀程度比较严重，铁帽处的电流密度小，腐蚀程度相对较轻。腐蚀给绝缘子的运行带来了较大的隐患。

2011年，投运一年多的±800kV楚穗直流线路停电检修中，云南曲靖地区在辖区内126基塔932串23427片盘形悬式瓷绝缘子上发现锈蚀痕迹，痕迹是铁帽遭受电解腐蚀后沿集中的水流通道下流过程中附着于绝缘子瓷件表面形成的。2012年，投运两年的±800kV复奉直流线路恩施段2144片盘形悬式瓷绝缘子上也发生了相同的锈蚀现象。锈蚀的产生给直流线路的安全运行造成极大威胁，一旦绝缘子因为金具腐蚀发生掉串事故，受端电网将面临大面积停电的事故隐患。非常有必要探索合理的绝缘子铁帽和钢脚人工加速电解腐蚀试验的方法，明确直流盘形悬式瓷绝缘子的腐蚀强度与绝缘子的悬挂方式，运行环境，运行条件对绝缘子年泄漏电量的影响规律。

发明内容：

本发明的目的是提供一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置及其测试方法，本发明对绝缘子铁帽和钢脚的电解腐蚀特性进行分析并通过研究绝缘子的使用从而有效的运用在输电线路中。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述试验装置包括控制装置和与其相连的试验箱，所述试验箱包括底座、设置在所述底座上的试验箱体和顶盖；所述试验箱体上方内设有与其两个侧面连接的并与其底面平行的试品悬挂架，所述试品悬挂架上设有喷水喷头；在所述试品悬挂架下方的所述试验箱体的其中一个侧面上垂直设有高压套管；所述试验箱体底部设有喷雾喷头。

本发明提供的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述试品悬挂架通过设置在所述顶盖下的十字支撑架与所述顶盖连接；所述顶盖为玻璃纤维板。

本发明提供的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述试验箱体为边长2m的透明玻璃纤维板制成的正方墙体，所述试验箱体的其中一个侧面为试验门，设有试验门的侧面既不与所述试品悬挂架连接也未设有所述高压套管；

本发明提供的另一优选的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述试验箱体底部四个角分别设有通过管道引出所述试验箱体外的旋转式喷雾喷头，所述管道通过所述试验箱体侧面的设有的喷雾孔将管道引出，所述喷雾孔上设有密封装置；所述喷雾喷头为压缩空气喷雾式喷头，其内部同时引入水和压缩空气两种介质。

本发明提供的再一优选的一种所述试品悬挂架为金属材料等边三角形架，其边长1.9m，所述试品悬挂架的截面为正方形，所述正方形边长为8cm，所述试品悬挂架的悬挂高度为1.8m；其两个顶点与所述试验箱体的两个侧面分别连接，所述试品悬挂架的每个边上设有至多放置2路绝缘子；所述喷水喷头与所述绝缘子位置对应。

本发明提供的又一优选的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述喷水喷头为软管，所述软管通过试验箱体侧面设有的喷水孔引出，所述喷水孔上设有密封装置；

所述底座下方设有四个轮子。

本发明提供的又一优选的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述控制装置包括依次连接形成循环的控制器、变频器、水泵和所述软管；所述控制器、变频器、气泵和所述管道依次连接形成循环连接；所述控制器、气泵和所述管道依次连接形成循环连接。

本发明提供的又一优选的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述控制器通过所述变频器调节气泵和水泵并从而控制所述管道和所述软管的出雾量和出水量。

本发明提供的包含上述技术方案的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置的测试方法，包括以下步骤：

（1）将绝缘子悬挂在所述试品悬挂架的边上；

（2）将电压通过所述高压套管施加至所述绝缘子；

（3）设置控制系统并向所述试验箱体内注入水和雾；

（4）记录所述绝缘子的泄漏电量值和腐蚀状态。

本发明提供的又一优选的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置的测试方法，其特征在于：在对所述绝缘子的铁帽测试时，给所述绝缘子的钢脚施加负极性直流电压；

在对所述绝缘子的钢脚测试时，给所述钢脚施加正极性直流电压。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明同时考虑了模拟了雨和雾两种高湿介质，可以单独采取喷雾或淋雨，也可二者交替进行，是一个综合加速电解腐蚀试验箱；

2、本发明中的试品挂架可以承受最大500kG的承重，可以满足160kN～830kN直流盘形悬式瓷（玻璃）绝缘子的端部金属附件加速电解腐蚀试验；

3、本发明中的水量与雾量的控制均通过变频器控制水泵和气泵通过水量的方式，能保证出水和出雾的精度；

4、本发明对绝缘子铁帽和钢脚的电解腐蚀特性进行分析并有效的运用和研究绝缘子的使用，可以根据输电线路设置的地理位置选择合适的绝缘子；

5、本发明中的出口便于自动排水和回收用水；底板下设有的轮子，方便试验箱体移动；

6、本发明中的试品悬挂架便于悬挂、移动和固定绝缘子，可悬挂6路绝缘子同时进行试验；

7、本发明中的软管4的位置、角度均可调，喷水方式，喷水范围也均可调；

8、本发明中设有的试验门便于操作人员进入。

附图说明

图1为本发明试验装置主视图；

图2为本发明试验装置俯视图；

图3为本发明试验装置侧视图；

图4为本发明的试品悬挂架示意图；

图5为本发明的控制装置示意图；

其中，1-试验箱体，2-底座，3-试品悬挂架，4-软管，5-喷雾喷头，6-水口，7-沉水箱，8-轮子，9-高压套管，10-试验门，11-十字支撑架。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1-5所示，本例的发明一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置包括控制装置和与其相连的试验箱，所述试验箱包括底座2、设置在所述底座2上的试验箱体1和顶盖；所述试验箱体1上方内设有与其两个侧面连接的并与其底面平行的试品悬挂架3，所述试品悬挂架3上设有喷水喷头；在所述试品悬挂架3下方的所述试验箱体1的其中一个侧面上垂直设有高压套管9，使得高电压引入试验箱体1内；所述试验箱体1底部设有喷雾喷头5。

所述试品悬挂架3通过设置在所述顶盖下的十字支撑架11与所述顶盖连接；所述顶盖为玻璃纤维板，可耐盐腐蚀。

所述试验箱体1为边长2m的透明玻璃纤维板制成的正方墙体，可耐盐腐蚀，所述试验箱体1的其中一个侧面为试验门10，便于操作人员进入，设有试验门10的侧面既不与所述试品悬挂架3连接也未设有所述高压套管9；所述底座2为2m×2m的正方形，能承重1吨，并且其材料为可防盐水腐蚀的材料，可自动排水和回收用水，底板下加装轮子，方便箱体移动。

所述试验箱体1底部上设有至少一个水口6，所述试验箱体1底部下方设有与其对应的沉水箱7。

所述试验箱体1底部四个角分别设有通过管道引出所述试验箱体1外的旋转式喷雾喷头5，所述管道通过所述试验箱体1侧面的设有的喷雾孔将管道引出，所述喷雾孔上设有密封装置；所述喷雾喷头5为压缩空气喷雾式喷头，其内部同时引入水和压缩空气两种介质。

所述试品悬挂架3为金属材料等边三角形架，边长1.9m，所述试品悬挂架3的截面为正方形，所述正方形边长为8cm，所述试品悬挂架3的悬挂高度为1.8m，其两个顶点与所述试验箱体1的两个侧面分别连接，所述试品悬挂架3的每个边上可设有至多放置2路绝缘子；所述喷水喷头与所述绝缘子位置对应；所述试品悬挂架3便于悬挂、移动和固定绝缘子，本实施例中悬挂6路绝缘子同时进行试验（2个V串（4路，V串角度可调），1路耐张串，1路I串）。

所述喷水喷头为软管4，所述软管4通过试验箱体1侧面设有的喷水孔引出，所述喷水孔上设有密封装置，所述软管4满足绝缘子试验喷水需要，为至少与所述绝缘子数量对应的独立软管4，所述软管4的位置、角度均可调，喷水方式，喷水范围也均可调，本实施例中至少设有与所述绝缘子对应的6个软管4；所述底座2下方设有四个轮子8。

所述控制装置包括依次连接形成循环的控制器、变频器、水泵和所述软管4；所述控制器、变频器、气泵和所述管道依次连接形成循环连接；所述控制器、气泵和所述管道依次连接形成循环连接。

所述控制器通过所述变频器调节气泵和水泵从而控制所述管道和所述软管4的出雾量和出水量，所述控制器可以预先设置动作方式，如淋雨还是喷雾，或者二者交叉进行。淋雨和喷雾的时间均可设定，雾量和雨量亦可预先设定。设定好之后，控制器自动控制试验箱内淋雨和喷雾状态，并循环执行用户预设的指令，直至外部中断；其中最大喷雾功率时，可在30s内充满整个试验箱，满足试验需要；也可以以人工操作方式手动选择喷雾和是淋雨，雾量和雨量大小可以调节。

以上所述的试验装置的测试方法，包括以下步骤：

（1）将绝缘子悬挂在所述试品悬挂架3的边上；

（2）将电压通过所述高压套管9导入试验箱体1内部并施加至所述绝缘子；

（3）设置控制系统并向所述试验箱体1内注入水和雾；

（5）绝缘子便可在潮湿环境中进行电解腐蚀，记录所述绝缘子的泄漏电量值和腐蚀状态。

在对所述绝缘子的铁帽测试时，给所述绝缘子的钢脚施加负极性直流电压；在对所述绝缘子的钢脚测试时，给所述钢脚施加正极性直流电压。

最后应该说明的是: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，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，所述试验装置包括控制装置和与其相连的试验箱，其特征在于：所述试验箱包括底座、设置在所述底座上的试验箱体和顶盖；所述试验箱体上方内设有与其两个侧面连接的并与其底面平行的试品悬挂架，所述试品悬挂架上设有喷水喷头；在所述试品悬挂架下方的所述试验箱体的其中一个侧面上垂直设有高压套管；所述试验箱体底部设有喷雾喷头。

2.如权利要求1所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述试品悬挂架通过设置在所述顶盖下的十字支撑架与所述顶盖连接；所述顶盖为玻璃纤维板。

3.如权利要求1所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述试验箱体为边长2m的透明玻璃纤维板制成的正方墙体，所述试验箱体的其中一个侧面为试验门，设有试验门的侧面既不与所述试品悬挂架连接也未设有所述高压套管；

所述试验箱体底部上设有至少一个水口，所述试验箱体底部下方设有与其对应的沉水箱。

4.如权利要求1所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述试验箱体底部四个角分别设有通过管道引出所述试验箱体外的旋转式喷雾喷头，所述管道通过所述试验箱体侧面的设有的喷雾孔将管道引出，所述喷雾孔上设有密封装置；所述喷雾喷头为压缩空气喷雾式喷头，其内部同时引入水和压缩空气两种介质。

5.如权利要求1所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述试品悬挂架为金属材料等边三角形架，其边长1.9m，所述试品悬挂架的截面为正方形，所述正方形边长为8cm，所述试品悬挂架的悬挂高度为1.8m；其两个顶点与所述试验箱体的两个侧面分别连接，所述试品悬挂架的每个边上设有至多放置2路绝缘子；所述喷水喷头与所述绝缘子位置对应。

6.如权利要求5所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述喷水喷头为软管，所述软管通过试验箱体侧面设有的喷水孔引出，所述喷水孔上设有密封装置；

所述底座下方设有四个轮子。

7.如权利要求1所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述控制装置包括依次连接形成循环的控制器、变频器、水泵和所述软管；所述控制器、变频器、气泵和所述管道依次连接形成循环连接；所述控制器、气泵和所述管道依次连接形成循环连接。

8.如权利要求7所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置，其特征在于：所述控制器通过所述变频器调节气泵和水泵并从而控制所述管道和所述软管的出雾量和出水量。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将绝缘子悬挂在所述试品悬挂架的边上；

（2）将电压通过所述高压套管施加至所述绝缘子；

（3）设置控制系统并向所述试验箱体内注入水和雾；

（4）记录所述绝缘子的泄漏电量值和腐蚀状态。

10.如权利要求9所述的一种测试绝缘子金属附件电解腐蚀的试验装置的测试方法，其特征在于：在对所述绝缘子的铁帽测试时，给所述绝缘子的钢脚施加负极性直流电压；

在对所述绝缘子的钢脚测试时，给所述钢脚施加正极性直流电压。

Images