CN104181148A - 一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，具体的说是用阴阳离子配对的方法确定绝缘子表面可溶性污秽的化学成分，以更好的掌握不同地区绝缘子的污秽化学成分，分析化学成分对污闪电压的影响，修正现有的污秽外绝缘配置，从而有效地防止绝缘子污闪事故的发生。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种确定绝缘子污秽成分的方法，具体的说是一种确定绝缘子表面可溶性污秽成分的方法。
【背景技术】
长期暴露在空气中的线路绝缘子，表面会累积污秽，污秽物达到一定量后，在雨、雪、雾等潮湿天气下会发生污闪，严重影响线路的安全稳定运行，检测不同环境下的线路绝缘子表面污秽化学成分，对线路的安全稳定运行及污秽外绝缘配置具有重要作用。在进行人工污秽实验时，一般用NaCl污染，得到的人工污秽污闪电压比自然污秽偏低，所以人工污秽试验结果准确性存在质疑。
201310461244.5号专利公开了一种高压绝缘子污秽成分测定方法，通过X-射线光电子能谱仪(XPS)测试、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)测试、ICP测试和IC测试结果的有机结合，对高压绝缘子污秽成分定性和定量分析，但其结果仅能获得可溶性污秽阴阳离子浓度，或各种元素的浓度，获得的可溶物阴阳离子浓度或元素浓度无法直接应用于指导人工污秽试验时污秽物的配置，需要确定可溶性污秽的化学成分。
【发明内容】
为确定可溶性污秽的成分，本专利提供一种绝缘子可溶性污秽成分的确定方法，可准确有效的对绝缘子表面可溶性污秽的主要化学成分进行确定，从而有效的指导污秽外绝缘配置。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：
一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，包括以下步骤：
(1)采集绝缘子表面污秽：用湿润的无纺布擦取绝缘子表面污秽，取样后含污的取样布浸入去离子水中使可溶性污秽溶解，获得污秽悬浊液，过滤后得到可溶物溶液，将溶液平均分为两份；
(2)测量步骤(1)采集的可溶性污秽中阳离子的浓度；
(3)测量步骤(1)采集的可溶性污秽中阴离子的浓度；
(4)对步骤(2)和(3)测得浓度的阴阳离子进行配对，得到可溶性污秽的分子式及浓度含量。
优选的，采用等离子体发射光谱仪测量步骤(1)采集的可溶性污秽中阳离子浓度。其测试参数为：射频发生器频率27.12MHz，冷却气0-20L/min，辅助气0～2.0L/min，雾化气0～2.0L/min，增量0.1L。观察方式为水平观察，积分时间0-30s。
另一优选的，采用离子色谱仪测量步骤(1)采集的可溶性污秽中阴离子浓度。其测试参数为：色谱柱：AS14-HC型阴离子分析柱，AS14-HC型保护柱；流动相：4.5mmol/L的Na2CO3和0.8mmol/LNaHCO3的混合物，抑制器为膜抑制器，进样体积10-20μL，流速1mL/min。
再一优选的，将步骤(2)和(3)所测得的阴阳离子按照污闪电压影响的显著性进行配对。通常离子质量越大，相同电场力作用下离子的运动速度越慢，电导率越小；离子体积越大，相同浓度时离子碰撞的概率越高，碰撞会造成离子的平均运动速度变慢，电导率也变小。离子的分子质量越大体积越大，电导率越低，对污闪电压影响的显著性越小，主要离子对污闪电压影响显著性大小为：Na+>K+>Mg2+>Ca2+>Zn2+；Cl->NO3 ->SO4 2-。根据此原则先配对一价碱金属，再配对二价碱金属。更优选的，按照污闪电压影响的显著性进行配对完成后，再按照溶解度的大小依次配对其他物质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的可溶性污秽成分确定方法，能够快速准确有效的获得可溶性污秽成分的化学式及浓度，结果能够更好的应用于人工污秽试验，从而有效的指导污秽外绝缘配置，对线路的安全稳定运行及污秽外绝缘配置具有重要的意义，从而有效地防止绝缘子污闪事故的发生。
【附图说明】
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1绝缘子表面可溶性污秽成分确定方法流程图。
【具体实施方式】
方法的流程图如图1所示，用湿润的无纺布擦拭绝缘子表面污秽，待污秽完全转移到无纺布上后将无纺布装入密封袋内带回实验室，含污的取样布浸入去离子水中使可溶性污秽溶解，获得污秽悬浊液，过滤后得到可溶物溶液。将溶液平均分为两份，分别用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测量阳离子浓度和离子色谱仪(IC)测量阴离子浓度。采用等离子体发射光谱仪测量阳离子浓度，其测试参数为：射频发生器频率27.12MHz，冷却气0-20L/min，辅助气2.0L/min，雾化气2.0L/min，增量0.1L。观察方式为水平观察，积分时间30s。用离子色谱仪测量阴离子浓度，其测试参数为：色谱柱：AS14-HC型阴离子分析柱，AS14-HC型保护柱；流动相：4.5mmol/L的Na2CO3和0.8mmol/LNaHCO3的混合物，抑制器为膜抑制器，进样体积10μL，流速1mL/min。
绝缘子表面可溶性污秽浓度大于0.01mmol/l的阴阳离子浓度如表1所示，
表1取样绝缘子可溶性污秽阴阳离子浓度
| 离子 | Na+ | K+ | Mg 2+ | Ca2+ | Zn2+ | Cl- | NO3 - | SO4 2- |
| 浓度(mmol/l) | 0.55 | 0.047 | 0.59 | 0.83 | 0.035 | 0.96 | 1.33 | 1.35 |
测得的阴阳离子配对如流程图1所示：根据对污闪电压影响的显著性，先进行一价碱金属的配对，由Na+和Cl-配对，则NaCl为0.55mmol/l，Na+使用完毕，剩余的Cl-为0.96-0.55＝0.41mmol，再由K+和Cl-配对，则KCl为0.047mmol/l，K+使用完毕，剩余的Cl-为0.41-0.047＝0.363。然后配对二价碱金属，由Mg2+和Cl-配对，则MgCl2为0.363/2＝0.1815mmol/l，Cl-使用完毕，剩余的Mg2+为0.59-0.1815＝0.4085。然后由Mg2+和NO3 -配对，则Mg(NO3)2为0.4085mmol/l，Mg2+使用完毕，剩余的NO3 -为1.33-0.4085*2＝0.513mmol。之后配对Ca2+和NO3 -，则Ca(NO3)2为0.513/2＝0.2565mmol/l，剩余的Ca2+为0.83-0.2565＝0.5735mmol。按照污闪电压影响的显著性进行配对完成后，再按照溶解度的大小依次配对，因为ZnSO4为可溶，而CaSO4为微溶，故先配对Zn2+和SO4 2-，则ZnSO4为0.035mmol/l，Zn2+使用完毕，剩余的SO4 2-为1.35-0.035＝1.315mmol。最后配对Ca2+和SO4 2-，则CaSO4为0.83-0.26＝0.57mmol/l，Ca2+使用完毕，配对完毕。
已根据特定的实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。
Claims (8)
1.一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)采样；
(2)测量步骤(1)采集的可溶性污秽中阳离子的浓度；
(3)测量步骤(1)采集的可溶性污秽中阴离子的浓度；
(4)对步骤(2)和(3)测得浓度的阴阳离子进行配对，得到可溶性污秽的分子式及浓度。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：用等离子体发射光谱仪测量阳离子浓度。
3.根据权利要求2所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：所述测试参数为：射频发生器频率27.12MHz，冷却气0-20L/min，辅助气0～2.0L/min，雾化气0～2.0L/min，增量0.1L，观察方式为水平观察，积分时间0-30s。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：用离子色谱仪测量阴离子浓度。
5.根据权利要求4所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：所述测试参数为：色谱柱：AS14-HC型阴离子分析柱，AS14-HC型保护柱，流动相：4.5mmol/L的Na2CO3和0.8mmol/L的NaHCO3混合物，抑制器为膜抑制器，进样体积10-20μL，流速1mL/min。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：按照污闪电压影响的显著性进行配对。
7.根据权利要求6所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：按照污闪电压影响的显著性进行配对后，再按照溶解度的大小配对。
8.根据权利要求7所述的一种绝缘子可溶性污秽成分确定方法，其特征在于：对污闪电压影响的显著性大小为，Na+>K+>Mg2+>Ca2+>Zn2+；Cl->NO3 ->SO4 2-，根据此原则先配对一价碱金属，再配对二价碱金属。
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