CN105785235B - 一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法。该方法包括步骤：在布置有测量电极的绝缘子表面均匀涂覆给定盐灰密的污秽；用绝缘子表面污秽电导率监测系统测量受潮过程中表面污秽相角差θ的变化；判断θmin2与θmin1之差的绝对值是否小于误差限度ε，若是，继续以下步骤，若否，重复受潮试验；取干净绝缘子试品均匀染污；在相同试验条件下，使试品均匀受潮；待试品饱和受潮后，采用均匀升压法对绝缘子进行加压试验。本发明通过测量受潮过程中绝缘子表面污秽的相角差，定量判断污层的饱和受潮时间。利用该方法，可以有效地获得绝缘子在最恶劣情况下的污闪电压特性，同时可以较好的控制获得的闪络电压的分散性。

Description

一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法
技术领域
本发明涉及绝缘子的污秽试验技术，具体涉及一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法。
背景技术
人工污秽试验是外绝缘选择的基础，根据已有的研究结论，受潮程度对绝缘子的闪络电压存在明显的影响。但迄今为止，对于人工污秽试验方法中染污绝缘子的受潮程度的准确定量表征手段，还存在一系列问题没有解决。
均匀升压法是人工污秽试验中加压方法之一，而目前利用均匀升压法在实际操作过程中对绝缘子饱和受潮的判断通常是用肉眼观察到绝缘子表面形成水膜，边缘将要滴水即达到饱和受潮。上述方法虽然简单，但在实际操作受主观影响较大，而定量的判断方法却在实际中应用难度很大。已有的电导率的方法操作复杂且费时。通过流过表面污层的泄漏电流判断受潮则需要在绝缘子上施加达千伏的试验电压。由于试验电压较高会引起泄漏电流过高，可能出现明显的电流热效应烘干污层，从而影响最终的判断结果。
针对采用均匀升压法的人工污秽试验中，由于染污绝缘子表面饱和受潮状态缺少定量的判断方法，不同研究机构、不同研究人员的试验结果差别较大,为电力系统中外绝缘的设计带来了难题。
发明内容
针对上述现有人工污秽试验方法中存在的问题和不足，本发明提供一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法，通过该方法可以准确有效地测量染污绝缘子的饱和受潮时间，在饱和受潮状态下施加交流电压，进而可以获得绝缘子在最恶劣环境条件下的真实绝缘性能，为电力系统中绝缘子的选型设计提供有效参考。
为达到上述目的，本发明至少采用如下技术方案之一实现。
一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法，其包括如下步骤：
1)将每片绝缘子试品用自来水清洗干净，晾干备用；
2)取其中两片绝缘子试品，在绝缘子表面中部布置两个铜导电胶测量电极；
3)在布置有测量电极的绝缘子试品上下表面均匀涂覆给定盐灰密的污秽，并阴干24h；
4)对涂覆污秽干燥后的绝缘子试品进行受潮试验，用绝缘子表面污秽电导率监测系统通过所述两个铜导电胶测量电极测量受潮过程中表面污秽相角差θ的变化，记录θ取得最小值时间t，试验进行两组；
5)判断第一组试验最小的相角差值θmin1与第二组试验最小的相角差值θmin2之差的绝对值是否小于设定的误差限度ε，若是，继续以下步骤，否则重复受潮试验步骤4；
6)取干净绝缘子试品在同等污秽条件下均匀染污，并阴干24h；
7)在相同试验条件下，使绝缘子试品均匀受潮，受潮时间为Tav；
8)待试品饱和受潮后，采用均匀升压法对绝缘子进行加压试验。
进一步地，上述步骤2)中所述铜导电胶测量电极长度L为10mm，宽度d为2mm。并在每个电极沿长度方向上每隔2mm并排布置一根细铜丝，每根铜丝与铜导电胶测量电极充分接触，然后将每个电极上的铜丝汇集成导线(L1、L2)。
上述步骤4)中，绝缘子表面污秽电导率监测系统采用课题组已申请的发明专利“一种监测绝缘子表面污秽电导率的系统”，专利号为201310689364。将L1、L2接至绝缘子表面污秽电导率监测系统，监测系统通过从测量单元中得到信号源电压信号和定值电阻电压信号，将两个信号分别通过数据处理单元得到两信号的相角差，通过相角差计算可得到电导率；直接利用两信号的相角差θ表征污层的受潮状态变化，读取相角差取得最小值的时间t，即是表面污层的饱和受潮时间。
进一步地，上述步骤5)中，依据试验精度要求设定误差度ε。
上述步骤7)中，污秽绝缘子饱和受潮所需时间Tav计算公式为：Tav＝(t1+t2)/2，其中t1、t2分别为两组试验中取得最小相角差值的时间。
进一步地，上述步骤8)中，利用均匀升压法，每串试品闪络3次，其中每串试品由若干片绝缘子试品构成；加压间隔时间不小于1min，取不大于平均误差10％的各次闪络电压的算术平均值作为该盐密下的闪络电压。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极意义在于：由于采用了上述技术方案,有助于获得染污绝缘子在饱和受潮条件下的50％闪络电压，在控制结果的分散性的同时可提高试验的可重复性和可比性。本发明所述的评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法是一种操作简单,方便实用的绝缘子人工污秽试验方法。
附图说明
图1为本发明的评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法的人工污秽试验流程图。
图2为本发明的评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法的测量回路示意图。
图3为本发明的评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法的染污绝缘子的受潮曲线图。
图4为本发明的评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法的绝缘子的闪络电压对比图。
具体实施方式
以下结合具体的绝缘子交流人工污秽试验实例对本发明的试验方法进行详细阐述，以下若有未特别详细说明之处，均是本领域技术人员可参照现有技术实现的。
如图1所示，本实例中的人工污秽试验方法包括以下步骤：
1)将绝缘子试品用自来水清洗干净，晾干备用；
2)取其中两片绝缘子试品，在绝缘子表面中部布置两个铜导电胶测量电极；
3)采用定量涂刷法在布置有测量电极的试品表面均匀涂覆给定盐灰密的污秽，并阴干24h；
4)对染污绝缘子进行受潮试验，本实例中，绝缘子的受潮湿润方式采用蒸汽雾。用绝缘子表面污秽相角差测量装置测量受潮过程中表面污秽相角差θ的变化，记录θ取得最小值时间t，试验进行两组；
5)取干净绝缘子试品在同等污秽条件下采用定量涂刷法均匀染污，并阴干24h；
6)在相同试验条件下，使绝缘子试品均匀受潮。为比较不同受潮时间对染污绝缘子闪络电压的影响，本实例选择了2min，3min，5min，10min，15min，30min共计六个不同的加雾时间点；
7)待加雾时间到，关闭热雾。然后采用均匀升压法对绝缘子进行加压试验，每组试品闪络3次，每两次闪络间隔不低于1min。
从图2可以看出，在绝缘表面微小区域污秽层布置长度L为10mm，两电极间距d为2mm的铜导电胶电极。并在每个电极沿长度方向上每隔2mm并排布置一根细铜丝，每根铜丝与铜导电胶测量电极充分接触，然后将每个电极上的铜丝汇集成导线(L1、L2)。将L1、L2接至绝缘子表面污秽电导率监测系统。监测系统通过从测量单元中得到信号源电压信号和定值电阻电压信号，将两个信号分别通过数据处理单元得到两信号的相角差，通过相角差计算可得到电导率。本专利直接利用两信号的相角差θ表征污层的受潮状态变化。读取相角差取得最小值的时间t，即是表面污层的饱和受潮时间。
从图3可以看出,在受潮20min以前，两次重复试验的染污绝缘子受潮实验结果非常接近，本实例中，第一组染污绝缘子在6min时取得最低相角差6.42°，第二组污绝缘子在5min时取得最低相角差6.44°，相差0.02°，满足重复误差要求，因此本实例认为染污绝缘子在受潮5.5min时达到饱和受潮状态。
从图4可以看出染污绝缘子在加雾5min时闪络电压最低，为35kV，此时污层达到饱和受潮状态；而加雾2min和3min的闪络电压分别比5min时高24％和10％，此时污层不断吸收空气中的水分而湿润但电解质尚未完全溶解；加雾10min和15min时的闪络电压分别比5min时高10％和31％，当加雾30min时的闪络电压是5min时的145％，此时的电解质已随着污液的流动而逐渐流失。可见，受潮程度对绝缘子的闪络电压特性影响显著，而根据本实例中的试验方法可以准确获得当表面污层处于饱和受潮状态时的绝缘子闪络电压。很好地证明了本试验方法的有效性。
以上所述，仅作为本发明专利的一个实例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (2)

1.一种评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将每片绝缘子试品用自来水清洗干净，晾干备用；
2)取其中两片绝缘子试品，在绝缘子表面中部布置两个铜导电胶测量电极；所述铜导电胶测量电极长度L为10mm，间距d为2mm；并在每个电极沿长度方向上每隔2mm并排布置一根细铜丝，每根铜丝与铜导电胶测量电极充分接触，然后将每个电极上的铜丝汇集成导线L1、L2；
3)在布置有测量电极的绝缘子试品上下表面均匀涂覆给定盐灰密的污秽，并阴干；
4)对涂覆污秽干燥后的绝缘子试品进行受潮试验，用绝缘子表面污秽电导率监测系统通过所述两个铜导电胶测量电极测量受潮过程中表面污秽相角差θ的变化，记录θ取得最小值时间t，试验进行两组即分别对两片绝缘子试品进行试验；将L1、L2接至绝缘子表面污秽电导率监测系统，绝缘子表面污秽电导率监测系统通过从测量单元中得到信号源电压信号和定值电阻电压信号，将两个信号分别通过数据处理单元得到两信号的相角差，通过相角差计算可得到电导率；直接利用两信号的相角差θ表征污层的受潮状态变化，读取相角差取得最小值的时间t，即是表面污层的饱和受潮时间；所述绝缘子表面污秽电导率监测系统包括依次连接的测量单元、数据采集单元、数据处理单元及计算机；
5)判断第一组试验最小的相角差值θmin1与第二组试验最小的相角差值θmin2之差的绝对值是否小于设定的误差限度ε，若是，继续以下步骤，否则重复受潮试验步骤4)；
6)取干净绝缘子试品在同等污秽条件下均匀染污，并阴干；
7)在相同试验条件下，使绝缘子试品均匀受潮，受潮时间为Tav，污秽绝缘子饱和受潮所需时间Tav计算公式为：Tav＝(t1+t2)/2，其中t1、t2分别为两组试验中取得最小相角差值的时间；
8)待试品饱和受潮后，采用均匀升压法对绝缘子进行加压试验，利用均匀升压法，每串试品闪络3次，其中每串试品由若干片绝缘子试品构成；加压间隔时间不小于1min，取不大于平均误差10％的各次闪络电压的算术平均值作为该盐灰密下的闪络电压。
2.根据权利要求1所述的评定绝缘子交流闪络电压特性的试验方法，其特征在于上述步骤5)中，依据试验精度要求设定误差限度ε。
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