CN204789447U - 绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，包括用于存储去离子水的储水罐、用于控制去离子水流量的水路控制模块、用于测量绝缘子上下表面局部盐密的测量探头、用于测量污液电阻值的电路控制模块、切换开关和用于将污液电阻值转换为局部覆盐密度的局部盐密测量转化模块。本实用新型测量设备为钳形结构，测量探头为一对平行电极且外电极固定，内电极可调，可以实现与复合绝缘子表面的完整接触和上下表面的切换，并可以直接储存该绝缘子表面局部盐密数值，提高测量的稳定性和测量精度。

Description

绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置

技术领域

本实用新型属于高电压外绝缘领域，特别是一种绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置。

背景技术

由于我国能源与负荷中心分布不均匀，随着经济的发展，急需实现大规模的能源输送。为此，我国电网已经建设或规划建设了许多条超高压或特高压输电线路。由于复合绝缘子以及室温硫化硅橡胶涂料具有良好的防污闪能力，其在高压输电线路中被广泛应用，但随着运行时间的增加，这些憎水性绝缘表面会积累大量污秽，当遇到大雾、毛毛雨等恶劣天气时，也会引起绝缘子闪络事故，导致电力供应中断，严重影响人民生活以及国民经济的稳定发展。

绝缘表面等效覆盐密度是衡量绝缘表面污秽程度的重要指标，目前对于憎水性表面等效覆盐密度的测量需要利用采样布或者去离子水将憎水性表面的全部污秽清洗下来，然后用蒸馏水清洗采样布，最后使用电导率仪测出污液的电导率并对照电导率与盐量浓度的关系表，算出该盐量浓度对应的等值盐密。这种测量手段操作复杂，步骤繁琐，并且每次测量之后，绝缘表面污秽被清洗干净，无法连续测量一段时期内绝缘表面污秽积累变化规律。

目前，为使得绝缘表面的等效覆盐密度的测量步骤简化，国家电网、中国电力科学研究院提出的一种盐密测量方法，该方法通过喷水装置对绝缘子表面污秽处喷水，检测探头浸没在污水中，得到电导率并计算盐密值；该方法一定程度上减小等效覆盐密度的测量步骤，但这种测量方式无法完成绝缘表面为憎水性时等效覆盐密度的测量，并且无法连续测量一段时期内绝缘表面污秽积累变化规律。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，包括用于存储去离子水的储水罐、测量探头、用于控制去离子水流量的水路控制模块、电路控制模块、切换开关和局部盐密转化模块；

所述储水罐通过水路控制模块与测量探头相连，将去离子水输送给测量探头，测量探头将绝缘子表面覆盐与去离子水混合溶解，所述电路控制模块与测量探头相连，得到测量探头的污液电阻值；

所述切换开关与测量探头相连，用于切换测量绝缘子上下表面的污液电阻值；

所述局部盐密转化模块与电路控制模块相连，将污液电阻值转换为局部覆盐密度。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：

(1)本实用新型的测量装置设置在钳形装置上，测量探头为一对平行电极且外电极固定，内电极可调，可以实现与复合绝缘子表面的完整接触，测量方便快捷，可以单人操作，测量时可以直接读出局部盐密值，并且仪器具有记录数据功能，减轻测量人员负担。

(2)本实用新型通过水路控制模块精确控制喷水流量，减小测量误差，测量结果稳定可靠。

(3)本实用新型通过切换开关实现对复合绝缘子上下表面局部盐密的测量。

(4)本实用新型可以分别测量绝缘表面不同区域的局部等效覆盐密度，为进一步深入评估表面绝缘状态的不均匀程度打下基础。

(5)本实用新型成本低廉、操作方便，可便捷的带到线路现场、自然积污站、户外空旷场地以及实验大厅中进行试验，在不破坏绝缘子表面污层的情况下，实现直接利用便携式绝缘子局部盐密测量装置对绝缘子憎水性表面的上下两个表面局部盐密的测量，并可以直接储存该绝缘子表面局部盐密数值，提高测量的稳定性和测量精度。

(6)本实用新型设置有局部盐密转化模块，可以将染污溶液的电导率转化为绝缘子局部盐密并在显示屏上输出，并设有数据保持电路，可以存储稳定测量数据。

附图说明

图1为本实用新型的局部盐密转化原理示意图。

图2为本实用新型的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置结构图。

图3为本实用新型的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置的测量探头示意图。

图4为本实用新型的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置结构图。

具体实施方式

结合图1、图2，本实用新型的一种绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，包括：用于存储去离子水1的储水罐2、测量探头3、用于控制去离子水流量的水路控制模块、电路控制模块、切换开关、局部盐密转化模块、钳形装置和直流电源；

所述储水罐通过水路控制模块与测量探头相连，将去离子水输送给测量探头，所述电路控制模块与测量探头相连，得到测量探头上的污液电阻值；

所述切换开关与测量探头相连，用于切换测量绝缘子上下表面的污液电阻值；

所述局部盐密转化模块与电路控制模块相连，将污液电阻值转换为局部覆盐密度。

结合图3，测量探头设置在钳形装置钳口处，测量探头包括对称设置在钳形装置钳口两端的平行电极10，分别用于测量复合绝缘子上表面和下表面的局部盐密；两端的平行电极均包括两个沿钳口宽度方向平行设置的电极，其中内侧的电极通过弹簧8设置在钳口上，所述弹簧用于调节该内侧电极与绝缘子表面的接触；平行电极的两个电极之间还设置有注水口，用于将去离子水注入到由平行电极和复合绝缘子表面形成的空腔中。

所述水路控制模块包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一可调节活塞、第二可调节活塞、第一出水探头和第二出水探头；

储水罐设有第一排水口、第二排水口和进气口；第一排水口通过导管与第一单向阀、第一可调节活塞进水口顺次相连，第一可调节活塞出口与第二单向阀相连，第二单向阀与第一出水探头相连，第一出水探头与第一注水口相连；第二排水口通过导管与第三单向阀、第二可调节活塞进水口顺次相连，第二可调节活塞出口与第四单向阀相连，第四单向阀与第二出水探头相连，第二出水探头与第二注水口相连。

所述钳形装置的两个手柄4之间设置有调节弹簧5，调节弹簧两端与两个手柄固定，所述第一可调节活塞、第二可调节活塞设置在两个手柄之间，通过手柄控制两个可调节活塞吸水或排水；活塞后端安置可调节螺栓，便于调节活塞每次吸水和吐水的量。

电路控制模块包括用于将直流电压转换为交流电压的LRC振荡电路，以及用于测量污液电阻值的LRC数字电桥；

所述局部盐密转化模块是针对盐密范围在0-0.04mg/cm²之内的绝缘表面，通过单片机实现测试污液电阻值与绝缘表面盐密的转化。

所述测量装置还包括显示模块，用于输出显示所测区域的局部等效覆盐密度。

结合图4，对于绝缘子上测量的某一小区域A：

设绝缘子上A区域的等效盐密为S_a，则该区域总的等效含盐量为S_a×d×l；

通过水路控制模块的出水探头在上面滴加体积为h×d×l的去离子水，待去离子水将A区域表面盐分全部溶解，设测量的污液电阻值为R_a，则该染污去离子水的电导率σ_a为：

${\mathrm{\σ}}_a=\frac{k}{R_a}$ 其中， $k=\frac{d}{lh}$

上式中，d为平行电极的两个电极板之间的距离，l为平行电极的电极板长度，h为平行电极内去离子水的深度；

记录测量时的温度，利用下述公式将测量电导率转化为标准18摄氏度下的等效电导率：

${\mathrm{\σ}}_{18}=\frac{{\mathrm{\σ}}_t}{\[1+\mathrm{\α}(t-18)\]}$

上式中，σ_t表示在t摄氏度下，通过局部盐密测试仪测出的电导率，α分别为溶液的温度系数，具体值通过GB/T27503-2011中查找；

根据GB/T27503-2011中的电导率和氯化钠溶液的浓度关系表，得到染污去离子水的等效氯化钠浓度，该区域的氯化钠含量为：

m_a＝w_a·m_水其中，m_水＝ρ_水lhd

其中，w_a表示氯化钠溶液的盐度，m_水表示测量用水的质量，ρ_水表示水的密度；

测得局部表面盐密：

。

Claims (7)

1.一种绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，包括用于存储去离子水的储水罐、测量探头、用于控制去离子水流量的水路控制模块、电路控制模块、切换开关和局部盐密转化模块；

所述储水罐通过水路控制模块与测量探头相连，将去离子水输送给测量探头，测量探头将绝缘子表面覆盐与去离子水混合溶解，所述电路控制模块与测量探头相连，得到测量探头的污液电阻值；

所述切换开关与测量探头相连，用于切换测量绝缘子上下表面的污液电阻值；

所述局部盐密转化模块与电路控制模块相连，将污液电阻值转换为局部覆盐密度。

2.根据权利要求1所述的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，测量装置还包括钳形装置，所述测量探头设置在钳口处。

3.根据权利要求2所述的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，所述测量探头包括对称设置在钳形装置钳口两端的平行电极，分别用于测量复合绝缘子上表面和下表面的局部盐密；两端平行电极均包括两个沿钳口宽度方向平行设置的电极，其中内侧的电极通过弹簧设置在钳口上，所述弹簧用于调节该内侧电极与绝缘子表面的接触；平行电极的两个电极之间还设置有注水口，用于将去离子水注入到由平行电极和复合绝缘子表面形成的空腔中。

4.根据权利要求3所述的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，所述水路控制模块包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一可调节活塞、第二可调节活塞、第一出水探头和第二出水探头；

所述储水罐设有第一排水口、第二排水口和进气口；第一排水口通过导管与第一单向阀、第一可调节活塞进水口顺次相连，第一可调节活塞出口与第二单向阀相连，第二单向阀与第一出水探头相连，第一出水探头与第一注水口相连；第二排水口通过导管与第三单向阀、第二可调节活塞进水口顺次相连，第二可调节活塞出口与第四单向阀相连，第四单向阀与第二出水探头相连，第二出水探头与第二注水口相连。

5.根据权利要求4所述的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，所述钳形装置的两个手柄之间设置有调节弹簧，调节弹簧两端与两个手柄固定，所述第一可调节活塞、第二可调节活塞设置在两个手柄之间，通过手柄控制两个可调节活塞吸水或排水。

6.根据权利要求1所述的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括直流电源，直流电源与电路控制模块相连，所述电路控制模块包括：

用于将直流电压转换为交流电压的LRC振荡电路，以及用于测量污液电阻值的LRC电桥。

7.根据权利要求1所述的绝缘子憎水性表面局部盐密测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括显示模块，用于输出显示所测区域的局部等效覆盐密度。