CN111504717B - 一种绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具，其特点是：包括绝缘子采样罩、吸污装置和采样指套，绝缘子采样罩由罩体和罩盖构成，可一体化折叠，在罩体两侧板上分别平行对称制有两个卡槽并安装卡扣，在罩体的前面板上制有一出污孔；吸污装置包括装置外壳及安装在装置外壳内的积污盒、污秽过滤层、电动机、风机叶轮、风机叶片和充电电池，在装置外壳两侧分别安装有吸污进风管和排风管，吸污进风管与罩体上的出污孔无缝连接，采样指套包括采样指套主体、采集软刷和采集摩擦板。本发明具有操作灵活、携带便捷等特点，提高了现场采样的工作效率，而且能够有效保证所采污秽样品的质量，填补了绝缘子污秽物粒径分布测试无专用采样工具的空白。
Description
技术领域
本发明属于输电线路技术领域，尤其是一种绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具。
背景技术
电网的污闪问题会严重影响到电力系统的安全稳定运行，绝缘子污秽度检测作为防治污闪的一项重要工作。常规的绝缘子污秽度检测项目包括等值盐密、灰密检测，必要时还需开展污秽物化学成分测试、污秽物粒径分布测试。由于绝缘子表面污秽颗粒粒径分布的不同会导致污层吸水特性的差异，进而影响污层的电导率和绝缘子的闪络特性，因此，开展自然积污绝缘子的污秽颗粒粒径分布特性测试，能够为输电线路外绝缘防污闪工作提供重要参考。
目前等值盐密、灰密检测以及污秽物化学成分测试，均有专用的采样工具，一般使用污秽采样包在绝缘子表面进行擦拭取样。然而，针对污秽物粒径分布测试，尚无专用采样工具。由于所需样品需要完整的干燥的污秽物，不能使用污秽采样包擦拭取样，一般需要人工使用刮片、刷子等工具对绝缘子表面进行采样，但是刮片、刷子等工具尺寸与绝缘子不一定完全匹配，造成采样操作不便，工作效率很低，而且污秽收集操作也比较困难棘手，所采的污秽样品质量无法保证，直接影响后续实验室相关试验的检测结果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、采样效率高且操作简单方便的绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具，包括绝缘子采样罩、吸污装置和采样指套。
所述绝缘子采样罩由罩体和罩盖构成，所述罩体为矩形框架结构，所述罩盖通过合页铰接在罩体顶部一侧，在罩体两侧板上分别平行对称制有绝缘子首端卡槽和绝缘子尾端卡槽，在绝缘子首端卡槽和绝缘子尾端卡槽的顶部分别设有绝缘子首端卡扣和绝缘子尾端卡扣用于固定绝缘子，在罩体的前面板上制有一出污孔；
所述吸污装置包括装置外壳及安装在装置外壳内的积污盒、污秽过滤层、电动机、风机叶轮、风机叶片和充电电池，在装置外壳两侧分别安装有吸污进风管和排风管，所述吸污进风管与罩体上的出污孔无缝连接，所述集污盒安装在吸污进风管及污秽过滤层之间，在污秽过滤层的另一侧安装有电动机、安装在电动机上的风机叶轮及安装在风机叶轮上的风机叶片，所述充电电池与电动机相连接为其供电；该充电电池与装置外壳上的启动开关相连接；
所述采样指套包括采样指套主体及安装在采样指套主体两侧的采集软刷和采集摩擦板。
而且，所述罩体的具体结构为：两个正方形侧板和两个长方形前后板，每个长方形前后板均由一个梯形板及两侧的三角形板构成，正方形侧板、三角形板和梯形板之间均通过铰链紧密连接，形成一体化折叠功能。
而且，所述卡槽为凹字形，在凹槽内部嵌入了两块形状相同、大小相等的紧密贴服的橡胶棉垫。
而且，在装置外壳上安装有手柄。
而且，所述积污盒采用可拆卸方式安装在装置外壳内。
而且，所述过滤层为凹凸式蜂巢结构的滤尘网，并采用可拆卸方式安装在装置外壳内。
而且，所述采用指套主体为手指形状。
而且，所述指套主体采用硅胶制成。
而且，所述采样指套的尺寸与吸污装置的吸污进风管相同。
而且，所述出污孔为圆形孔。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明将绝缘子采样罩、吸污装置和采样指套结合在一起作为绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具，不需要将绝缘子拆卸下来就可进行现场污秽采样，具有操作灵活、携带便捷等特点，大幅提高了现场采样的工作效率，而且能够有效保证所采污秽样品的质量，填补了绝缘子污秽物粒径分布测试无专用采样工具的空白。
2、本发明还可以对绝缘子表面的污秽物进行两次采样，实现不同强弱粘附力的污秽物的采样功能，为检测人员有效开展绝缘子污秽物粒径分布测试工作和研究绝缘子表面粘附力工作提供了便利。
附图说明
图1是本发明的绝缘子采样罩立体结构图；
图2是本发明的绝缘子采样罩俯视结构图；
图3是本发明的吸污装置主视图；
图4是本发明的采样指套主视图；
图5是本发明的针对绝缘子表面污秽粘附力强弱的采样方法流程图；
图中，1-1：罩盖，1-2：合页，1-3绝缘子尾端卡扣，1-4：绝缘子尾端卡槽，1-5：罩体，1-6：铰链，1-7：出污口，1-8：绝缘子首端卡槽，1-9：绝缘子首端卡扣；2-1：装置外壳，2-2：集污盒，2-3：手柄，2-4：启动开关，2-5：充电电池，2-6：排风管，2-7：电动机，2-8：叶轮，2-9：风扇，2-10：污秽过滤层，2-11：吸污进风管；3-1：采集软刷，3-2：采样指套主体，3-3：采集摩擦板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种绝缘子污秽物粒径分布测试专用采样工具，包括绝缘子采样罩、吸污装置和采样指套。下面分别进行说明：
如图1及图2所示，所述绝缘子采样罩由罩体1-5和罩盖1-1两部分组成，所述罩体由2个正方形板、4个三角板、2个梯形板构成，其中三角板和梯形板组成2个长方形板。长方形板作为罩体的前后两面，正方形板作为罩体的左右两面。各板之间均通过铰链1-6紧密连接，实现了整个罩体的一体化折叠功能。罩盖的一侧和罩体的长方形板一侧通过合页1-2紧密固定连接，实现了罩盖的自由开合。绝缘子采样罩采用了可折叠设计，不使用时可以将罩体和罩盖折叠起来，方便存放和携带；使用时，可以提拉罩盖使罩体支撑起来，形成一个采样罩，操作十分便捷。
所述罩体的两面正方形板分别设计了绝缘子首端卡槽1-8和绝缘子尾端卡槽1-4，两端卡槽平行对称。卡槽整体设计为凹字形，凹槽内部嵌入了两块形状相同、大小相等的紧密贴服的橡胶棉垫，该橡胶棉垫具有弹力强、回弹性好、不易变形的特点，绝缘子首尾两端可以自由紧密卡在两块橡胶棉垫之间。绝缘子首端卡槽和绝缘子尾端卡槽的顶部分别设有绝缘子首端卡扣1-3和绝缘子尾端卡扣1-9，将绝缘子端部卡在橡胶棉之间后，把锁扣锁住，可固定绝缘子防止脱落。
在罩体的一面正方形板制有一个圆形出污孔1-7，该出污孔的尺寸与吸污装置的吸污进风管相同，二者可无缝连接。
如图3所示，所述吸污装置包括吸污进风管2-11、积污盒2-2、污秽过滤层2-10、电动机2-7、风机叶轮2-8、风机叶片2-9、充电电池2-5、排风管2-6、装置外壳2-1和启动开关2-4。所述吸污进风管和排风管安装在装置外壳两侧，所述积污盒、污秽过滤层、电动机、风机叶轮、风机叶片、充电电池安装在装置外壳内，其中，所述集污盒安装在吸污进风管及污秽过滤层之间，在污秽过滤层的另一侧安装有电动机、安装在电动机上的风机叶轮及安装在风机叶轮上的风机叶片，所述充电电池与电动机相连接为其供电。所述启动开关与充电电池相连接用于控制电动机工作。在装置外壳上安装有手柄2-3用于提起或携带吸污装置。
所述吸污装置由充电电池供电，方便现场采样使用。启动吸污装置开关后，在电动机的驱动下，风机叶轮极速旋转，带动旋转叶片对空气不断做功，促使吸污装置内的空气高速从排风管排出。此时，风机前端积污盒内的空气又不断地补充到风机端，促使吸污装置内部形成瞬时真空，和装置外部大气压形成明显的负压差，在此压差的作用下，产生强劲的吸力，将绝缘子采样罩内含污秽物的空气从吸污口吸入到吸污装置内，再经过污秽过滤层的过滤，将污秽物集中收集在积污盒中，而过滤后的清净空气从排风口排出。
所述积污盒为可拆卸设计，便于收集绝缘子污秽物。
所述过滤层为凹凸式蜂巢结构的滤尘网，用于过滤空气中的污秽物，也为可拆卸设计，便于清理。
如图4所示，所述采样指套整体结构为手指状，便于现场操作，使用灵活。采样指套包括采样指套主体3-2和安装在采样指套主体两侧的采集软刷3-1和采集摩擦板3-3。
在本实施例中，采样指套主体的材质选用软硬适中的硅胶，使用时不会造成绝缘子表面绝缘的破坏。指套正反两面所设计的面板功能不同，指套正面设置了磨砂颗粒面板，用于处理绝缘子表面粘附力强的污秽物；指套背面设置了软质毛刷面板，用于处理绝缘子表面粘附力弱的污秽物。
所述采样指套的尺寸与吸污装置的吸污进风管相同，采样指套不使用时可以直接套在吸污装置的吸污进风管处，一方面可防止采样指套随意放置易丢失的问题，另一方面在不使用吸污装置时对装置起到了对过滤层的防尘保护作用。
本发明不仅可以完成对绝缘子污秽物采样工作，更进一步，还实现对绝缘子表面不同强弱粘附力的污秽物分别进行采样功能。下面对其进行详细说明：
绝缘子表面污秽一般来自：自然界的浮沉、盐碱地及农田尘埃等自然污秽，工厂排放的废气、烟尘等工业污秽，以及机动车尾气、焚烧垃圾产生的烟雾等生活污秽。这些污秽中，可溶盐主要由CaSO4和NaCl组成，难溶物主要由SiO2、Al2O3和Fe2O3等组成。一般情况下这些污秽物能在大气中长期漂浮，漂浮范围可达几十公里，并随时间推移沉积在绝缘子表面。绝缘子附近污秽颗粒在电场力、流体曳力和重力的共同作用下发生运动。当污秽颗粒运动到绝缘子表面时，受到绝缘子表面粘附力作用。粘附力的大小决定了颗粒在绝缘子表面粘附的牢固程度和绝缘子表面持续染污状态的能力。
因此，使用本发明对绝缘子表面的污秽物可进行两次采样。第一次采样：采集绝缘子表面的浮沉，这部分污秽粘附力弱；第二次采样：采集绝缘子表面粘附牢固的污秽，这部分污秽粘附力强。对于第一次采样，可以直接使用吸污装置进行采集，待第一次采样结束，使用采样指套，对绝缘子表面残留的粘附力强的污秽进行处理，先用磨砂颗粒面板在绝缘子表面进行摩擦处理，待粘附力强的污秽物脱离绝缘子表面，再使用软质刷毛面板对绝缘子表面的污秽物进行清扫处理，最后用吸污装置进行采集。以上所述的采样方法便于后续实验室开展针对绝缘子表面粘附力研究工作。
具体操作过程为：
(1)确定待采样绝缘子，准备采样工具。
(2)将绝缘子两端分别插入采样罩两侧卡槽内两块橡胶棉中间，合上卡扣。
(3)盖上采样罩盖板，将吸污装置的吸污口与采样罩的出污口对接上。
(4)启动吸污装置开关，开始进行污秽收集，持续2分钟后关闭开关。
(5)将集污盒从吸污装置中取出，回收集污盒中的污秽，得到粘附力弱的污秽样品1。
(6)清理集污盒，将集污盒重新安装在吸污装置上，打开采样罩盖板。
(7)将采样指套戴在手指上，使用指套磨砂颗粒一侧对绝缘子表面进行摩擦。
(8)使用指套毛刷一侧对绝缘子表面进行清扫，分离绝缘子表面粘附力强的污秽。
(9)盖上采样罩盖板，将吸污装置的吸污口与采样罩的出污口对接上。
(10)启动吸污装置开关，开始进行污秽收集，持续2分钟后关闭开关。
(11)将集污盒从吸污装置中取出，回收集污盒中的污秽，得到粘附力强的污秽样品2。
(12)完成粘附力弱的和粘附力强的两种污秽样品采集，回收采样工具，采样结束。
本发明未述及之处适用于现有技术。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：该方法采用专用的采样工具，该采样工具包括绝缘子采样罩、吸污装置和采样指套；
所述绝缘子采样罩由罩体和罩盖构成，所述罩体为矩形框架结构，所述罩盖通过合页铰接在罩体顶部一侧，在罩体两侧板上分别平行对称制有绝缘子首端卡槽和绝缘子尾端卡槽，在绝缘子首端卡槽和绝缘子尾端卡槽的顶部分别设有绝缘子首端卡扣和绝缘子尾端卡扣用于固定绝缘子，在罩体的前面板上制有一出污孔；
所述吸污装置包括装置外壳及安装在装置外壳内的集污盒、污秽过滤层、电动机、风机叶轮、风机叶片和充电电池，在装置外壳两侧分别安装有吸污进风管和排风管，所述吸污进风管与罩体上的出污孔无缝连接，所述集污盒安装在吸污进风管及污秽过滤层之间，在污秽过滤层的另一侧安装有电动机、安装在电动机上的风机叶轮及安装在风机叶轮上的风机叶片，所述充电电池与电动机相连接为其供电；该充电电池与装置外壳上的启动开关相连接；
所述采样指套包括采样指套主体及安装在采样指套主体两侧的采集软刷和采集摩擦板；
通过绝缘子采样罩、吸污装置对绝缘子表面粘附力弱的污秽物进行第一次采样收集，得到粘附力弱的污秽物样品，再使用采样指套对绝缘子表面进行摩擦和清扫后，通过绝缘子采样罩、吸污装置对绝缘子表面粘附力强的污秽物进行第二次采样收集，得到粘附力强的污秽物样品，进而得到绝缘子污秽物粒径分布；
所述罩体的具体结构为：两个正方形侧板和两个长方形前后板，每个长方形前后板均由一个梯形板及两侧的三角形板构成，正方形侧板、三角形板和梯形板之间均通过铰链紧密连接，形成一体化折叠功能。
2.根据权利要求1所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述卡槽为凹字形，在凹槽内部嵌入了两块形状相同、大小相等的紧密贴服的橡胶棉垫。
3.根据权利要求1所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：在装置外壳上安装有手柄。
4.根据权利要求1所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述集污盒采用可拆卸方式安装在装置外壳内。
5.根据权利要求1所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述过滤层为凹凸式蜂巢结构的滤尘网，并采用可拆卸方式安装在装置外壳内。
6.根据权利要求1所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述采样指套主体为手指形状。
7.根据权利要求1或6所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述采样指套主体采用硅胶制成。
8.根据权利要求1或6所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述采样指套的尺寸与吸污装置的吸污进风管相同。
9.根据权利要求1所述一种绝缘子污秽物粒径分布测试方法，其特征在于：所述出污孔为圆形孔。
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