CN112945942B - 一种绝缘子污秽度的测试方法 - Google Patents
一种绝缘子污秽度的测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112945942B CN112945942B CN202110143617.9A CN202110143617A CN112945942B CN 112945942 B CN112945942 B CN 112945942B CN 202110143617 A CN202110143617 A CN 202110143617A CN 112945942 B CN112945942 B CN 112945942B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulator
- equivalent
- density value
- area
- characteristic spectral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 title claims abstract description 168
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 74
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000002536 laser-induced breakdown spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 64
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 12
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 3
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明公开了一种绝缘子污秽度的测试方法，包括以下步骤：S1、利用LIBS，用脉冲激光光束照射若干绝缘子样品表面的污秽，获得各绝缘子样品的等离子体特征光谱数据；S2、根据Na元素的特征谱线强度，建立绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系；S3、根据Al元素的特征谱线强度，建立绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系；S4、使用LIBS，用相同参数的脉冲激光光束照射待测绝缘子表面的污秽，获得待测绝缘子的等离子体特征光谱数据；S5、分别利用定标关系，确定待测绝缘子的等值盐密值和等值灰密值；S6、确定待测绝缘子表面的污秽度。本发明可以实时、在线、快速地检测绝缘子表面的污秽度，测量结果符合现有电力行业标准规定。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘子表面污秽测量，特别是涉及一种绝缘子污秽度的测试方法。
背景技术
在输电线路中，绝缘子在导线和铁塔之间起着机械连接和电气绝缘的双重作用，主要有悬式绝缘子、耐张绝缘子、横担绝缘子等。在变电站或换流站中，绝缘子用于导线和接地体之间的绝缘或机械固定，主要包括隔离开关、接地开关的支柱绝缘子，电压互感器、电流互感器和断路器的瓷套，以及变压器的套管等。从制造材料来看，绝缘子可以分为电瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子。绝缘子在运行中由于受到工厂、交通、农业、矿山和生活等的排放物，以及灰尘飘落等的影响，绝缘子表面逐渐积累了一层污秽物质。在潮湿环境中，绝缘子可能发生污闪放电，导致发生污闪事故，给经济发展和人们生活带来巨大损失。
目前测试绝缘子表面污秽度的常用方法是等值盐密（Equivalent Salt DepositDensity, ESDD）法和等值灰密（Non-Soluble Deposit Density, NSDD）法，等值盐密法需要将绝缘子表面的污秽用等离子水清洗下来，采用电导率仪测量其电导率，同时测量污液温度，然后换算到标准温度下的电导率值，再通过电导率和等值盐密的关系，计算出等值盐密值；等值灰密法通过倾注法将污液中的沉淀收集到滤纸上，再烘干数小时后，用电子天平称量其重量，再根据相关关系式计算得到等值灰密值。整个测试过程耗费时间长且耗费人力物力，使得分析效率大大降低。
发明内容
为了弥补上述等值盐密、等值灰密法存在的检测周期长、耗费人力物力等不足，本发明提出一种绝缘子污秽度的测试方法，可以实时、在线、快速地检测绝缘子表面的污秽度。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种绝缘子污秽度的测试方法，包括以下步骤：
S1、利用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射若干绝缘子样品表面的污秽，获得各绝缘子样品的等离子体特征光谱数据；其中，各具有污秽的绝缘子样品的等值盐密值各不相同、等值灰密值也各不相同；
S2、在等离子体特征光谱数据中，根据污秽中所含的Na元素的特征谱线强度，建立绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系；
S3、在等离子体特征光谱数据中，根据污秽中所含的Al元素的特征谱线强度，建立绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系；
S4、使用激光诱导击穿光谱方法，用相同参数的脉冲激光光束照射待测绝缘子表面的污秽，并获得待测绝缘子的等离子体特征光谱数据；
S5、在待测绝缘子的等离子体特征光谱数据中，根据Na元素的特征谱线强度，利用步骤S2建立的定标关系，确定待测绝缘子的等值盐密值，根据Al元素的特征谱线强度，利用步骤S3建立的定标关系，确定待测绝缘子的等值灰密值；
S6、根据步骤S5中确定的待测绝缘子的等值盐密值和等值灰密值，确定所述待测绝缘子表面的污秽度。
进一步地，在所述步骤S1中，先将各绝缘子样品的上表面三等分为三个圆，直径最小的圆为第一圆，以所述第一圆的圆周线所在区域为第一区域，中间圆为第二圆，以所述第二圆的圆周线所在区域为第二区域，在所述第一区域和所述第二区域分别选若干个不同的分析点，再利用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射所选分析点上的污秽，分别获得各分析点的等离子体特征光谱数据；在步骤S2中，根据Na 589.592nm特征谱线，将各绝缘子样品的第一区域的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值、各绝缘子样品的第二区域的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值以及各绝缘子样品的等值盐密值输入最优化插值算法，建立所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系；在步骤S3中，根据Al 369.152nm特征谱线，将各绝缘子样品的第二区域的各分析点的Al369.152nm特征谱线的强度的平均值以及各绝缘子样品的等值灰密值输入最优化插值算法，建立所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系。
进一步地，所述步骤S2中所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系为：y=70632x+1352.8，其中，x为等值盐密值，x在0.01-1mg/cm2范围内，y为Na 589.592nm特征谱线的强度。
进一步地，所述步骤S3中所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系为：y=1677x+151.75，其中，x为等值灰密值，x在0.01-10mg/cm2范围内，y为Al369.152nm特征谱线的强度。
进一步地，所述脉冲激光光束的单脉冲能量为60-80mJ。
进一步地，对步骤S1和步骤S4获得的各等离子体特征光谱数据先进行预处理，包括去除背景光谱的干扰和归一化处理。
进一步地，在所述第一区域所选的分析点至少有10个，在所述第二区域所选的分析点至少有10个。
进一步地，在所述第一区域所选的若干分析点在所述第一圆的圆周线上均匀分布，在所述第二区域所选的若干分析点在所述第二圆的圆周线上均匀分布。
进一步地，对每个所选的分析点进行连续的至少5次照射。
进一步地，所述步骤S4采用与所述步骤S1相同的方法，获得待测绝缘子上各分析点的等离子体特征光谱数据；在步骤S5中，将所有分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S2建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值盐密值；将待测绝缘子的第二区域的所有分析点的Al369.152nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S3建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值灰密值。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：
本发明利用激光诱导击穿光谱技术(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)，通过产生高能量的激光脉冲，在含污秽的绝缘子表面诱导产生等离子体，利用光纤收集等离子体，得到光谱信息，分别建立特征谱线强度与等值盐密值、等值灰密值的定标关系，并利用具有相同参数的激光诱导击穿光谱方法，测得待测绝缘子的光谱信息，通过所建立的定标关系得到待测绝缘子的等值盐密值和等值灰密值，从而确定绝缘子表面的污秽度。与现有的等值盐密、等值灰密法相比，本发明的方法可以实时、在线、快速地确定绝缘子表面的污秽度。
附图说明
图1是本发明实施例的绝缘子污秽度的测试方法的流程图；
图2是本发明实施例的绝缘子三等分的示意图；
图3是本发明实施例的绝缘子污秽的LIBS光谱图示例；
图4是本发明实施例所建立的绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标曲线；
图5是本发明实施例所建立的绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标曲线。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明的构思在于，利用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)进行绝缘子表面的污秽的检测，通过产生高能量的激光脉冲，在含污秽的绝缘子表面诱导产生等离子体，利用光纤收集等离子体，得到光谱信息，分别建立特征谱线强度与等值盐密值和等值灰密值的定标关系，并利用具有相同参数的激光诱导击穿光谱方法，测得待测绝缘子的光谱信息，通过所建立的定标关系得到待测绝缘子的等值盐密值和等值灰密值，从而确定绝缘子表面的污秽度。
在一种实施例中，一种绝缘子污秽度的测试方法，包括以下步骤：
S1、利用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射若干绝缘子样品表面的污秽，获得各绝缘子样品的等离子体特征光谱数据；其中，各具有污秽的绝缘子样品的等值盐密值各不相同、等值灰密值也各不相同；
S2、在等离子体特征光谱数据中，根据污秽中所含的Na元素的特征谱线强度，建立绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系；
S3、在等离子体特征光谱数据中，根据污秽中所含的Al元素的特征谱线强度，建立绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系；
S4、使用激光诱导击穿光谱方法，用相同参数的脉冲激光光束照射待测绝缘子表面的污秽，并获得待测绝缘子的等离子体特征光谱数据；
S5、在待测绝缘子的等离子体特征光谱数据中，根据Na元素的特征谱线强度，利用步骤S2建立的定标关系，确定待测绝缘子的等值盐密值，根据Al元素的特征谱线强度，利用步骤S3建立的定标关系，确定待测绝缘子的等值灰密值；
S6、根据步骤S5中确定的待测绝缘子的等值盐密值和等值灰密值，确定待测绝缘子表面的污秽度。
在优选的实施例中，在所述步骤S1中，先将各绝缘子样品的上表面三等分为三个圆，直径最小的圆为第一圆，以所述第一圆的圆周线所在区域为第一区域，中间圆为第二圆，以所述第二圆的圆周线所在区域为第二区域，在所述第一区域和所述第二区域分别选若干个不同的分析点（优选地，各分析点是圆形，其圆心优选在圆周线上），再利用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射所选分析点上的污秽，分别获得各分析点的等离子体特征光谱数据；在步骤S2中，根据Na 589.592nm特征谱线，将各绝缘子样品的第一区域的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值、各绝缘子样品的第二区域的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值以及各绝缘子样品的等值盐密值输入最优化插值算法，建立所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系；在步骤S3中，根据Al369.152nm特征谱线，将各绝缘子样品的第二区域的各分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值以及各绝缘子样品的等值灰密值输入最优化插值算法，建立所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系。
在优选的实施例中，所述步骤S2中所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系为：y=70632x+1352.8，其中，x为等值盐密值，x在0.01-1mg/cm2范围内，y为Na589.592nm特征谱线的强度。
在优选的实施例中，所述步骤S3中所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系为：y=1677x+151.75，其中，x为等值灰密值，x在0.01-10mg/cm2范围内，y为Al369.152nm特征谱线的强度。
在优选的实施例中，所述脉冲激光光束的单脉冲能量为60-80mJ。
在优选的实施例中，对步骤S1和步骤S4获得的各等离子体特征光谱数据先进行预处理，包括去除背景光谱的干扰和归一化处理。
在优选的实施例中，在所述第一区域所选的分析点至少有10个，在所述第二区域所选的分析点至少有10个。
在优选的实施例中，在所述第一区域所选的若干分析点在所述第一圆的圆周线上均匀分布，在所述第二区域所选的若干分析点在所述第二圆的圆周线上均匀分布。
在优选的实施例中，对每个所选的分析点进行连续的至少5次照射。
在优选的实施例中，所述步骤S4采用与所述步骤S1相同的方法，获得待测绝缘子上各分析点的等离子体特征光谱数据；在步骤S5中，将所有分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S2建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值盐密值；将待测绝缘子的第二区域的所有分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S3建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值灰密值。也即，在步骤S4中，先将待测绝缘子的上表面三等分为三个圆，直径最小的圆为第一圆，以第一圆的圆周线所在区域为第一区域，中间圆为第二圆，以第二圆的圆周线所在区域为第二区域，在第一区域和所述第二区域分别选若干个（例如选择10个）不同的分析点，再利用激光诱导击穿光谱方法，用相同参数的脉冲激光光束照射所选分析点，分别获得各分析点的等离子体特征光谱数据；在步骤S5中，将第一区域和第二区域的所有分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S2建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值盐密值；将待测绝缘子的第二区域的所有分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S3建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值灰密值。
以下结合具体实施例对本发明进行进一步阐述。
本发明实施例的绝缘子污秽度的测试方法的原理框图如图1所示。
（1）远程LIBS设备装置搭建
LIBS系统主要由四个部分组成：激光器、光路系统、控制器、光谱仪。通过产生功率密度极高的激光脉冲，经过透镜反射、聚焦，激光作用于样品上，可瞬间在具有污秽的绝缘子表面诱导产生等离子体。选择合适的激光能量、收光角度与光谱仪延迟时间，可以获得信噪比、信背比较高的光谱信号，在本例中，具体采用的激光能量为75mJ，收光角度为75°，光谱仪延迟时间为3μs。
（2）定标关系的建立
利用LIBS分别对等值盐密值、等值灰密值不同的具有污秽的绝缘子样品进行分析。如图2所示，对以上各绝缘子样品，将各绝缘子样品的上表面三等分为三个圆（例如，若绝缘子的直径为15cm，则将其分为直径分别为5cm、10cm和15cm的圆），直径最小的圆为第一圆，以第一圆的圆周线所在区域为第一区域A，中间圆为第二圆，以第二圆的圆周线所在区域为第二区域B，在第一区域A和第二区域B分别均匀选若干个（本例中选取10个，如图2中的小圆圈）不同分析点，利用激光诱导击穿光谱方法，按照所设定的激光脉冲频率，用脉冲激光光束照射每个所选分析点，对选取的各分析点进行连续5次轰击，分别获得各绝缘子样品的第一区域A和第二区域B的各分析点的等离子体特征光谱数据，并对获得的等离子体特征光谱数据进行预处理，例如去除背景光谱的干扰和归一化处理，处理后的光谱图如图3所示，从图中可看出，绝缘子污秽中主要含有Na、Ca、Al、Fe四种元素。
以Na 589.592nm特征谱线为定标等值盐密值的特征谱线，将各绝缘子样品的区域A的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值、各绝缘子样品的区域B的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值和各绝缘子样品的等值盐密值输入最优化插值算法，建立绝缘子样品的特征谱线强度和等值盐密值之间的线性定标关系，具体来说，本实施例建立的等值盐密值相关的定标关系为：y=70632x+1352.8 ，其中，x为等值盐密值，x在0.01-1mg/cm2范围内，y为Na589.592nm特征谱线的强度。
以Al 369.152nm特征谱线为定标等值灰密值的特征谱线，将各绝缘子样品的区域B的各分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值和各绝缘子样品的等值灰密值输入最优化插值算法，建立绝缘子样品的特征谱线强度和等值灰密值之间的线性定标关系，具体来说，本实施例建立的等值灰密值相关的定标关系为y=1677x+151.75，x为等值灰密值，x在0.01-10mg/cm2范围内，y为Al369.152nm特征谱线的强度。
在建立上述两个定标关系过程中，发明人将三等分圆中直径最大的圆作为第三圆，以第三圆的圆周线所在区域为第三区域C，在第三区域C上也均匀选若干个（本例中选取10个，如图2中的小圆圈）分析点，利用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射每个所选分析点上的污秽，获得第三区域C的等离子体特征光谱数据。发明人尝试了各种策略，对比了采用单独区域（区域A、B或C）以及联合区域（如区域A和B；区域A和C；区域B和C；以及区域A、B和C）的定标结果（即对比了各区域拟合直线的拟合优度），发现采用区域A与区域B联合时，得到的等值盐密值相关的定标曲线拟合效果更好，采用单独的区域B时，得到的等值灰密值相关的定标曲线拟合效果更好。
（3）实测待测绝缘子
将待测绝缘子的上表面三等分为三个圆，直径最小的圆为第一圆，以第一圆的圆周线所在区域为第一区域，中间圆为第二圆，以第二圆的圆周线所在区域为第二区域，在第一区域和所述第二区域分别选取均匀的10个分析点（共20个分析点），再利用激光诱导击穿光谱方法，用相同参数的脉冲激光光束照射所选分析点（本例中，对各分析点分别进行连续5次轰击），分别获得各分析点每次轰击的等离子体特征光谱数据；将待测绝缘子的区域A和区域B的所有分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值代入已建立的定标关系中，计算待测绝缘子的等值盐密值；将待测绝缘子的区域B的所有分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值代入已建立的定标关系中，计算待测绝缘子的等值灰密值，进而获得待测绝缘子的污秽度。
本例中，实测了两个待测绝缘子（分别编号为#1和#2），根据标准DL/T1884.1-2018，采用擦拭和过滤法对两个待测绝缘子的上表面的ESDD（mg/cm2）和NSDD（mg/cm2）进行测量，测量结果如表1所示的实际值。通过本申请实施例的方法测量上述两个待测绝缘子，测量的结果如表1所示的预测值。
从上表中可以看出，通过本申请的方法对待测绝缘子进行测量的ESDD、NSDD值误差较小，虽然#2绝缘子的预测值误差较大，但也在15%以内，可认为本申请的方法具有一定的实用意义。
本发明实施例的测量结果符合现有电力行业标准规定。本文中所述的绝缘子的上表面通常是指绝缘子使用中朝上的表面（累积污秽较多的表面），通常可以用绝缘子的上表面的污秽度来确定绝缘子的污秽度。绝缘子上下表面的污秽度有很大区别，但其ESDD比值在某一地区通常较接近，因此，绝缘子下表面的ESDD值，可以参考当地的上下表面ESDD值确定；同样，对于下表面的NSDD值，处理方法同ESDD。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、先将各绝缘子样品的上表面三等分为三个圆，直径最小的圆为第一圆，以所述第一圆的圆周线所在区域为第一区域，中间圆为第二圆，以所述第二圆的圆周线所在区域为第二区域，在所述第一区域和所述第二区域分别选若干个不同的分析点，再利用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射所选分析点上的污秽，分别获得各分析点的等离子体特征光谱数据；其中，各具有污秽的绝缘子样品的等值盐密值各不相同、等值灰密值也各不相同；
S2、在等离子体特征光谱数据中，根据Na 589.592nm特征谱线，将各绝缘子样品的第一区域的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值、各绝缘子样品的第二区域的各分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值以及各绝缘子样品的等值盐密值输入最优化插值算法，建立所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系；
S3、在等离子体特征光谱数据中，根据Al 369.152nm特征谱线，将各绝缘子样品的第二区域的各分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值以及各绝缘子样品的等值灰密值输入最优化插值算法，建立所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系；
S4、使用激光诱导击穿光谱方法，用相同参数的脉冲激光光束照射待测绝缘子表面的污秽，并获得待测绝缘子的等离子体特征光谱数据；
S5、在待测绝缘子的等离子体特征光谱数据中，根据Na元素的特征谱线强度，利用步骤S2建立的定标关系，确定待测绝缘子的等值盐密值，根据Al元素的特征谱线强度，利用步骤S3建立的定标关系，确定待测绝缘子的等值灰密值；
S6、根据步骤S5中确定的待测绝缘子的等值盐密值和等值灰密值，确定所述待测绝缘子表面的污秽度。
2.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：所述步骤S2中所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值盐密值的定标关系为：y=70632x+1352.8，其中，x为等值盐密值，x在0.01-1mg/cm2范围内，y为Na 589.592nm特征谱线的强度。
3.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：所述步骤S3中所述绝缘子样品的特征谱线强度与等值灰密值的定标关系为：y=1677x+151.75，其中，x为等值灰密值，x在0.01-10mg/cm2范围内，y为Al 369.152nm特征谱线的强度。
4.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：所述脉冲激光光束的单脉冲能量为60-80mJ。
5.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：对步骤S1和步骤S4获得的各等离子体特征光谱数据先进行预处理，包括去除背景光谱的干扰和归一化处理。
6.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：在所述第一区域所选的分析点至少有10个，在所述第二区域所选的分析点至少有10个。
7.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：在所述第一区域所选的若干分析点在所述第一圆的圆周线上均匀分布，在所述第二区域所选的若干分析点在所述第二圆的圆周线上均匀分布。
8.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：对每个所选的分析点进行连续的至少5次照射。
9.如权利要求1所述的绝缘子污秽度的测试方法，其特征在于：
所述步骤S4采用与所述步骤S1相同的方法，获得待测绝缘子上各分析点的等离子体特征光谱数据；
在步骤S5中，将所有分析点的Na 589.592nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S2建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值盐密值；将待测绝缘子的第二区域的所有分析点的Al 369.152nm特征谱线的强度的平均值代入步骤S3建立的定标关系中，确定待测绝缘子的等值灰密值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110143617.9A CN112945942B (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种绝缘子污秽度的测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110143617.9A CN112945942B (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种绝缘子污秽度的测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112945942A CN112945942A (zh) | 2021-06-11 |
| CN112945942B true CN112945942B (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=76241599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110143617.9A Active CN112945942B (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种绝缘子污秽度的测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112945942B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102809568A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-05 | 广东电网公司佛山供电局 | 绝缘子污秽分布监测方法和系统 |
| CN103558241A (zh) * | 2013-11-02 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 绝缘子样品老化度检测方法 |
| CN106770070A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 清华大学深圳研究生院 | 一种绝缘子表面等值盐密测量方法及装置 |
| JP2017198593A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 一般財団法人電力中央研究所 | がいし類の汚損の計測方法、計測装置、及び計測プログラム |
| CN110018402A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-16 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种模拟绝缘子表面rtv涂层蚀损老化的污闪试验方法 |
| CN111044505A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-21 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种吸湿性污秽磷酸铝的检测方法 |
-
2021
- 2021-02-02 CN CN202110143617.9A patent/CN112945942B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102809568A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-05 | 广东电网公司佛山供电局 | 绝缘子污秽分布监测方法和系统 |
| CN103558241A (zh) * | 2013-11-02 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 绝缘子样品老化度检测方法 |
| JP2017198593A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 一般財団法人電力中央研究所 | がいし類の汚損の計測方法、計測装置、及び計測プログラム |
| CN106770070A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 清华大学深圳研究生院 | 一种绝缘子表面等值盐密测量方法及装置 |
| WO2018086419A1 (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 清华大学深圳研究生院 | 一种绝缘子表面等值盐密测量方法及装置 |
| CN110018402A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-16 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种模拟绝缘子表面rtv涂层蚀损老化的污闪试验方法 |
| CN111044505A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-21 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种吸湿性污秽磷酸铝的检测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于激光诱导击穿光谱的绝缘子表面污秽研究;周志成;高嵩;李院生;张血琴;张龙;马欢;梁伟;郭裕钧;;绝缘材料(第04期);第1-3节 * |
| 绝缘子表面自然污秽物性与污染源关系研究;周志成;温涛源;高嵩;黄亚继;杨林军;;高压电器(第02期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112945942A (zh) | 2021-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106770070B (zh) | 一种绝缘子表面等值盐密测量方法及装置 | |
| CN109000597B (zh) | 一种基于激光诱导击穿光谱技术的表面粗糙度测量方法 | |
| Chandrasekar et al. | Partial discharge detection as a tool to infer pollution severity of polymeric insulators | |
| Belis et al. | Source apportionment of fine PM by combining high time resolution organic and inorganic chemical composition datasets | |
| Dhahbi‐Megriche et al. | Time–frequency analyses of leakage current waveforms of high voltage insulators in uniform and non‐uniform polluted conditions | |
| JP6760694B2 (ja) | がいし類の汚損の計測方法、計測装置、及び計測プログラム | |
| CN110274916B (zh) | 基于卫星遥感的电网污染物浓度监测方法及系统 | |
| CN104176088B (zh) | 一种非接触式弓网燃弧能量检测方法及系统 | |
| CN108107172A (zh) | 稻田氮磷径流流失监测与预警装置及其使用方法 | |
| CN113030066A (zh) | 一种绝缘子葡萄糖污秽的鉴别及定量分析方法 | |
| CN112945942B (zh) | 一种绝缘子污秽度的测试方法 | |
| CN111044505A (zh) | 一种吸湿性污秽磷酸铝的检测方法 | |
| Čargonja et al. | Characteristics of aerosol pollution in the vicinity of an oil refinery near Rijeka, Croatia | |
| CN110672586B (zh) | 基于libs的混凝土腐蚀状态的检测方法 | |
| KR0127497B1 (ko) | 오염 원소 분석 방법 | |
| EP2863539A1 (en) | Photoelectric conversion element evaluation apparatus | |
| Cao et al. | Temporal and spatial characteristics of soluble salt components accreted on the insulator surface | |
| Ilomuanya et al. | A study of the cleansing effect of precipitation and wind on polluted outdoor high voltage glass cap and pin insulator | |
| CN107907531A (zh) | 一种材料表面硬度的测量方法及测量装置 | |
| Esmaieli et al. | Condition assessment criteria evaluation of asymmetric aged and fully aged silicone rubber insulators based on leakage current harmonics | |
| CN113624712A (zh) | 一种基于太赫兹时域光谱的绝缘子污秽度检测方法及装置 | |
| CN114166895A (zh) | 用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法 | |
| CN109668862B (zh) | 一种基于激光诱导击穿光谱的铝电解质分子比检测方法 | |
| CN115598135A (zh) | 一种绝缘子污秽成分检测方法及装置 | |
| Gao et al. | Study on the Surface Contamination of Insulators with Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |