CN109298006A - 一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法和装置，先对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，然后对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，最后根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，通过测试预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量，保证复合绝缘子憎水性的评价结果的准确性；本发明测试的碳元素含量用于表征憎水性基团‑CH3含量，通过扫描电子显微镜测试得到的碳元素含量用于评价复合绝缘子的憎水性，通过X射线光电子能谱分析仪测试得到的碳元素含量用于评价复合绝缘子的憎水迁移性，评价过程简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法和装置。
背景技术
传统的陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子发生污闪可导致大面积、大区域停电事故,造成极大危害。目前,国内电力系统普遍采用定期人工清扫、加大爬距、在绝缘子表面涂刷硅油等措施防止污闪事故的发生。这些措施虽然短期有一定的效果,但是费工费料、成本高,而且必须停电施工。因此输变电工程中传统陶瓷玻璃绝缘子的主导地位受到了的挑战,为复合绝缘子的应用提供了契机。
复合绝缘子优异的憎水性及憎水迁移性是其免于清扫维护、污闪事故少的根本所在。现有技术中复合绝缘子憎水性和憎水迁移性的评价方法有喷水分级法和接触角法等，其中喷水分级法比较笼统，而接触角法离散性太大，而且运行数年的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性与挂网初测试结果并无太大差别，复合绝缘子憎水性的评价结果不准确。
发明内容
为了克服上述现有技术中复合绝缘子憎水性及憎水迁移性评价结果不准确的不足，本发明提供一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，先对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，然后对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，最后根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，通过测试预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量，保证复合绝缘子憎水性的评价结果的准确性。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一方面，本发明提供一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，包括：
对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理；
对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试；
根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价。
所述对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，包括：
基于预设测试点，通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第一碳元素含量；
基于预设测试点，通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第二碳元素含量。
所述根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，包括：
当第一碳元素含量超过预设的第一阈值时，确定复合绝缘子憎水性符合要求；
当第二碳元素含量超过预设的第二阈值时，确定复合绝缘子的憎水迁移性符合要求。
所述通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，包括：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入样品仓，并将样品仓抽真空；
调整扫描电子显微镜的焦距和亮度，图像清晰后，选取测试点，读取各个测试点的碳元素含量。
所述通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，包括：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入X射线光电子能谱分析仪，并将X射线光电子能谱分析仪分别抽真空；
设定X射线光电子能谱分析仪的扫描速度和扫描范围，通过X射线光电子能谱分析仪测试复合绝缘子样片各个测试点的碳元素含量。
所述对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，包括：
先在超声波环境下用无水酒精清洗复合绝缘子样片表面，并用去离子水冲洗，之后置于无尘容器内24小时以上。
所述预设测试点的测试面积≧1mm2。
另一方面，本发明提供一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价装置，包括：
预处理模块，用于对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理；
测试模块，用于对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试；
评价模块，用于根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价。
所述测试模块包括：
第一测试模块，用于基于预设测试点，通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第一碳元素含量；
第二测试模块，用于基于预设测试点，通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第二碳元素含量。
所述评价模块具体用于：
当第一碳元素含量超过预设的第一阈值时，确定复合绝缘子憎水性符合要求；
当第二碳元素含量超过预设的第二阈值时，确定复合绝缘子的憎水迁移性符合要求。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法中，先对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，然后对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，最后根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，通过测试预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量，保证复合绝缘子憎水性的评价结果的准确性；
本发明提供的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价装置包括预处理模块、测试模块和评价模块，预处理模块用于对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，测试模块用于对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，评价模块用于根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，通过测试预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量，保证复合绝缘子憎水性的评价结果的准确性；
本发明分别通过扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，碳元素含量用于表征憎水性基团-CH3含量，通过扫描电子显微镜测试得到的碳元素含量用于评价复合绝缘子的憎水性，通过X射线光电子能谱分析仪测试得到的碳元素含量用于评价复合绝缘子的憎水迁移性，评价过程简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例1中复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法流程图；
图2是本发明实施例1中制样得到的复合绝缘子样片示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明实施例1以运行中的复合绝缘子(15年取得的龙政线2003年、2007年、2010年挂网运行复合绝缘子)为例，提供了一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，具体流程图如图1所示，具体过程如下：
S101：对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理；
S102：对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试；
S103：根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价。
对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理之前，先将复合绝缘子从伞裙上下表面裁下10mm×10mm×2mm毫米的复合绝缘子样片，如图2所示。
上述S101中，对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，具体是先在超声波环境下用无水酒精清洗复合绝缘子样片表面，并用去离子水冲洗，之后置于无尘容器内24小时以上。
上述S102中，对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，具体如下：
基于预设测试点，通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点(可以预设5个测试点)的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第一碳元素含量；并基于预设测试点，通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点(可以预设5个测试点)的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第二碳元素含量，其中的预设测试点的测试面积≧1mm2，选取不同位置测试5次，具体的测试数据如表1：
表1
上述通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，具体过程如下：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入样品仓，并将样品仓抽真空；
调整扫描电子显微镜的焦距和亮度，图像清晰后，选取测试点，读取各个测试点的碳元素含量。
上述通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，具体过程如下：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入X射线光电子能谱分析仪，并将X射线光电子能谱分析仪分别抽真空；
设定X射线光电子能谱分析仪的扫描速度和扫描范围，通过X射线光电子能谱分析仪测试复合绝缘子样片各个测试点的碳元素含量。
扫描电子显微镜能谱分析测试具有一定深度，说明了复合绝缘子样片内部尚留有迁移到表面的憎水性基团-CH3，用用本发明实施例1提供的方法测试的碳元素含量来评价复合绝缘子憎水迁移性，同时，X射线光电子能谱分析仪表面元素分析测试极浅，只有20A，说明了复合绝缘子样片表面憎水性基团的含量，用本发明实施例1提供的方法测试的碳元素含量评价复合绝缘子憎水性。
表1中，HC1表示现有技术中喷水分级法得到的憎水性指标，HC2表示现有技术中喷水分级法得到的憎水迁移性指标，从表1可以看出，运行中的复合绝缘子憎水性测试基本一致无明显变化规律，接触角测试甚至出现反复，这是由于憎水性基团足够多的情况下，复合绝缘子始终显现出良好的憎水性。但事实上憎水性基团正处于缓慢减少的过程中，碳元素含量测试正说明了这一点。
上述S103中，根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，具体过程如下：
当第一碳元素含量超过预设的第一阈值(可取55％)时，确定复合绝缘子憎水性符合要求；
当第二碳元素含量超过预设的第二阈值(可取25％)时，确定复合绝缘子的憎水迁移性符合要求。
实施例2
基于同一发明构思，本发明实施例2还提供一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价装置，包括预处理模块、测试模块和评价模块，下面对上述几个模块的功能进行详细说明：
其中的预处理模块，用于对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理；
其中的测试模块，用于对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试；
其中的评价模块，用于根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价。
上述测试模块包括：
第一测试模块，用于基于预设测试点，通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第一碳元素含量；
第二测试模块，用于基于预设测试点，通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第二碳元素含量。
上述的评价模块根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，具体过程如下：
当第一碳元素含量超过预设的第一阈值时，确定复合绝缘子憎水性符合要求；
当第二碳元素含量超过预设的第二阈值时，确定复合绝缘子的憎水迁移性符合要求。
上述第一测试模块通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试的具体过程如下：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入样品仓，并将样品仓抽真空；
调整扫描电子显微镜的焦距和亮度，图像清晰后，选取测试点，读取各个测试点的碳元素含量。
上述第二测试模块通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试的具体过程如下：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入X射线光电子能谱分析仪，并将X射线光电子能谱分析仪分别抽真空；
设定X射线光电子能谱分析仪的扫描速度和扫描范围，通过X射线光电子能谱分析仪测试复合绝缘子样片各个测试点的碳元素含量。
上述预处理模块上述预处理模块对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，具体是先在超声波环境下用无水酒精清洗复合绝缘子样片表面，并用去离子水冲洗，之后置于无尘容器内24小时以上。
预设测试点的测试面积≧1mm2。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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，所属领域的普通技术人员参照上述实施例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，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，包括：
对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理；
对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试；
根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，所述对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试，包括：
基于预设测试点，通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第一碳元素含量；
基于预设测试点，通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第二碳元素含量。
3.根据权利要求2所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，所述根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价，包括：
当第一碳元素含量超过预设的第一阈值时，确定复合绝缘子憎水性符合要求；
当第二碳元素含量超过预设的第二阈值时，确定复合绝缘子的憎水迁移性符合要求。
4.根据权利要求2所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，所述通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，包括：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入样品仓，并将样品仓抽真空；
调整扫描电子显微镜的焦距和亮度，图像清晰后，选取测试点，读取各个测试点的碳元素含量。
5.根据权利要求2所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，所述通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，包括：
将预处理后的复合绝缘子样片表面喷金后，粘贴于样品台中央位置；
将样品台放入X射线光电子能谱分析仪，并将X射线光电子能谱分析仪分别抽真空；
设定X射线光电子能谱分析仪的扫描速度和扫描范围，通过X射线光电子能谱分析仪测试复合绝缘子样片各个测试点的碳元素含量。
6.根据权利要求1所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，所述对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理，包括：
先在超声波环境下用无水酒精清洗复合绝缘子样片表面，并用去离子水冲洗，之后置于无尘容器内24小时以上。
7.根据权利要求2所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价方法，其特征在于，所述预设测试点的测试面积≧1mm2。
8.一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价装置，其特征在于，包括：
预处理模块，用于对制样得到的复合绝缘子样片进行预处理；
测试模块，用于对预处理后的复合绝缘子样片的碳元素含量进行测试；
评价模块，用于根据测试结果对复合绝缘子憎水性及憎水迁移性进行评价。
9.根据权利要求8所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价装置，其特征在于，所述测试模块包括：
第一测试模块，用于基于预设测试点，通过扫描电子显微镜对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第一碳元素含量；
第二测试模块，用于基于预设测试点，通过X射线光电子能谱分析仪对预处理后的复合绝缘子样片各个预设测试点的碳元素含量进行测试，并取各个预设测试点碳元素含量的平均值，得到第二碳元素含量。
10.根据权利要求9所述的复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的评价装置，其特征在于，所述评价模块具体用于：
当第一碳元素含量超过预设的第一阈值时，确定复合绝缘子憎水性符合要求；
当第二碳元素含量超过预设的第二阈值时，确定复合绝缘子的憎水迁移性符合要求。
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