一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置及測試方法
【專利摘要】本發明涉及一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置及其測試方法，所述試驗裝置包括控制裝置和與其相連的試驗箱體，所述試驗箱包括底座、設置在所述底座上的試驗箱體和頂蓋；所述試驗箱體上方內設有與其兩個側面連接的并與其底面平行的試品懸掛架，所述試品懸掛架上設有噴水噴頭；在所述試品懸掛架下方的所述試驗箱體的其中一個側面上垂直設有高壓套管；所述試驗箱體底部設有噴霧噴頭；所述方法為：將絕緣子懸掛在所述試品懸掛架上；將電壓通過所述高壓套管施加至所述絕緣子；向所述試驗箱體內注入水和霧；記錄所述絕緣子的泄漏電量值和腐蝕狀態。本發明使對絕緣子金屬附件的電解腐蝕特性進行分析和研究從而有效的運用在輸電線路中。
【專利說明】一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置及測試方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置及其測試方法，更具體涉及一種用于測試直流盤形懸式瓷絕緣子鐵帽和鋼腳加速電解腐蝕的試驗裝置及其試驗方法。
【背景技術】:
[0002]在輸電領域，絕緣子串是用于連接架空輸電線路與鐵塔，并在二者之間起絕緣作用。高壓直流輸電系統中，絕緣子在直流電壓作用下產生泄漏電流，且泄漏電流方向恒定。在潮濕和污穢環境中，污穢物受潮產生的污液流過金屬表面，在泄漏電流作用下會與金屬附件反應，發生化學和電解腐蝕。金具腐蝕的破壞程度與流過金具的電流密度有關，對于盤形懸式瓷(玻璃)絕緣子，鋼腳處的電流密度大，因此腐蝕程度比較嚴重，鐵帽處的電流密度小，腐蝕程度相對較輕。腐蝕給絕緣子的運行帶來了較大的隱患。
[0003]2011年，投運一年多的±800kV楚穗直流線路停電檢修中，云南曲靖地區在轄區內126基塔932串23427片盤形懸式瓷絕緣子上發現銹蝕痕跡，痕跡是鐵帽遭受電解腐蝕后沿集中的水流通道下流過程中附著于絕緣子瓷件表面形成的。2012年，投運兩年的±800kV復奉直流線路恩施段2144片盤形懸式瓷絕緣子上也發生了相同的銹蝕現象。銹蝕的產生給直流線路的安全運行造成極大威脅，一旦絕緣子因為金具腐蝕發生掉串事故，受端電網將面臨大面積停電的事故隱患。非常有必要探索合理的絕緣子鐵帽和鋼腳人工加速電解腐蝕試驗的方法，明確直流盤形懸式瓷絕緣子的腐蝕強度與絕緣子的懸掛方式，運行環境，運行條件對絕緣子年泄漏電量的影響規律。
【發明內容】
:
[0004]本發明的目的是提供一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置及其測試方法，本發明對絕緣子鐵帽和鋼腳的電解腐蝕特性進行分析并通過研究絕緣子的使用從而有效的運用在輸電線路中。
[0005]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述試驗裝置包括控制裝置和與其相連的試驗箱，所述試驗箱包括底座、設置在所述底座上的試驗箱體和頂蓋；所述試驗箱體上方內設有與其兩個側面連接的并與其底面平行的試品懸掛架，所述試品懸掛架上設有噴水噴頭；在所述試品懸掛架下方的所述試驗箱體的其中一個側面上垂直設有高壓套管；所述試驗箱體底部設有噴霧噴頭。
[0006]本發明提供的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述試品懸掛架通過設置在所述頂蓋下的十字支撐架與所述頂蓋連接；所述頂蓋為玻璃纖維板。
[0007]本發明提供的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述試驗箱體為邊長2m的透明玻璃纖維板制成的正方墻體，所述試驗箱體的其中一個側面為試驗門，設有試驗門的側面既不與所述試品懸掛架連接也未設有所述高壓套管；
[0008]本發明提供的另一優選的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述試驗箱體底部四個角分別設有通過管道引出所述試驗箱體外的旋轉式噴霧噴頭，所述管道通過所述試驗箱體側面的設有的噴霧孔將管道引出，所述噴霧孔上設有密封裝置；所述噴霧噴頭為壓縮空氣噴霧式噴頭，其內部同時引入水和壓縮空氣兩種介質。
[0009]本發明提供的再一優選的一種所述試品懸掛架為金屬材料等邊三角形架，其邊長
1.9m,所述試品懸掛架的截面為正方形,所述正方形邊長為8cm,所述試品懸掛架的懸掛高度為1.Sm ;其兩個頂點與所述試驗箱體的兩個側面分別連接，所述試品懸掛架的每個邊上設有至多放置2路絕緣子；所述噴水噴頭與所述絕緣子位置對應。
[0010]本發明提供的又一優選的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述噴水噴頭為軟管，所述軟管通過試驗箱體側面設有的噴水孔引出，所述噴水孔上設有密封裝置；
[0011]所述底座下方設有四個輪子。
[0012]本發明提供的又一優選的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述控制裝置包括依次連接形成循環的控制器、變頻器、水泵和所述軟管；所述控制器、變頻器、氣泵和所述管道依次連接形成循環連接；所述控制器、氣泵和所述管道依次連接形成循環連接。
[0013]本發明提供的又一優選的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述控制器通過所述變頻器調節氣泵和水泵并從而控制所述管道和所述軟管的出霧量和出水量。
[0014]本發明提供的包含上述技術方案的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置的測試方法，包括以下步驟:
[0015](I)將絕緣子懸掛在所述試品懸掛架的邊上；
[0016](2)將電壓通過所述高壓套管施加至所述絕緣子；
[0017](3)設置控制系統并向所述試驗箱體內注入水和霧；
[0018](4)記錄所述絕緣子的泄漏電量值和腐蝕狀態。
[0019]本發明提供的又一優選的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置的測試方法，其特征在于:在對所述絕緣子的鐵帽測試時，給所述絕緣子的鋼腳施加負極性直流電壓；
[0020]在對所述絕緣子的鋼腳測試時，給所述鋼腳施加正極性直流電壓。
[0021 ] 和最接近的現有技術比，本發明提供技術方案具有以下優異效果
[0022]1、本發明同時考慮了模擬了雨和霧兩種高濕介質，可以單獨采取噴霧或淋雨，也可二者交替進行，是一個綜合加速電解腐蝕試驗箱；
[0023]2、本發明中的試品掛架可以承受最大500kG的承重，可以滿足160kN?830kN直流盤形懸式瓷(玻璃)絕緣子的端部金屬附件加速電解腐蝕試驗；
[0024]3、本發明中的水量與霧量的控制均通過變頻器控制水泵和氣泵通過水量的方式，能保證出水和出霧的精度；
[0025]4、本發明對絕緣子鐵帽和鋼腳的電解腐蝕特性進行分析并有效的運用和研究絕緣子的使用，可以根據輸電線路設置的地理位置選擇合適的絕緣子；
[0026]5、本發明中的出口便于自動排水和回收用水；底板下設有的輪子，方便試驗箱體移動；
[0027]6、本發明中的試品懸掛架便于懸掛、移動和固定絕緣子，可懸掛6路絕緣子同時進行試驗；
[0028]7、本發明中的軟管4的位置、角度均可調，噴水方式，噴水范圍也均可調；
[0029]8、本發明中設有的試驗門便于操作人員進入。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明試驗裝置主視圖；
[0031]圖2為本發明試驗裝置俯視圖；
[0032]圖3為本發明試驗裝置側視圖；
[0033]圖4為本發明的試品懸掛架示意圖；
[0034]圖5為本發明的控制裝置示意圖；
[0035]其中，1-試驗箱體，2-底座，3-試品懸掛架，4-軟管，5-噴霧噴頭，6_水口，7_沉水箱，8-輪子，9-高壓套管，10-試驗門，11-十字支撐架。
【具體實施方式】
[0036]下面結合實施例對發明作進一步的詳細說明。
[0037]實施例1:
[0038]如圖1-5所示，本例的發明一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置包括控制裝置和與其相連的試驗箱，所述試驗箱包括底座2、設置在所述底座2上的試驗箱體I和頂蓋；所述試驗箱體I上方內設有與其兩個側面連接的并與其底面平行的試品懸掛架3，所述試品懸掛架3上設有噴水噴頭；在所述試品懸掛架3下方的所述試驗箱體I的其中一個側面上垂直設有高壓套管9，使得高電壓引入試驗箱體I內；所述試驗箱體I底部設有噴霧嗔頭5。
[0039]所述試品懸掛架3通過設置在所述頂蓋下的十字支撐架11與所述頂蓋連接；所述頂蓋為玻璃纖維板，可耐鹽腐蝕。
[0040]所述試驗箱體I為邊長2m的透明玻璃纖維板制成的正方墻體，可耐鹽腐蝕，所述試驗箱體I的其中一個側面為試驗門10，便于操作人員進入，設有試驗門10的側面既不與所述試品懸掛架3連接也未設有所述高壓套管9 ;所述底座2為2mX2m的正方形，能承重I噸，并且其材料為可防鹽水腐蝕的材料，可自動排水和回收用水，底板下加裝輪子，方便箱體移動。
[0041]所述試驗箱體I底部上設有至少一個水口 6，所述試驗箱體I底部下方設有與其對應的沉水箱7。
[0042]所述試驗箱體I底部四個角分別設有通過管道引出所述試驗箱體I外的旋轉式噴霧噴頭5，所述管道通過所述試驗箱體I側面的設有的噴霧孔將管道引出，所述噴霧孔上設有密封裝置；所述噴霧噴頭5為壓縮空氣噴霧式噴頭，其內部同時引入水和壓縮空氣兩種介質。
[0043]所述試品懸掛架3為金屬材料等邊三角形架，邊長1.9m,所述試品懸掛架3的截面為正方形，所述正方形邊長為8cm，所述試品懸掛架3的懸掛高度為1.Sm，其兩個頂點與所述試驗箱體I的兩個側面分別連接，所述試品懸掛架3的每個邊上可設有至多放置2路絕緣子；所述噴水噴頭與所述絕緣子位置對應；所述試品懸掛架3便于懸掛、移動和固定絕緣子，本實施例中懸掛6路絕緣子同時進行試驗(2個V串(4路，V串角度可調)，I路耐張串，I路I串)。
[0044]所述噴水噴頭為軟管4，所述軟管4通過試驗箱體I側面設有的噴水孔引出，所述噴水孔上設有密封裝置，所述軟管4滿足絕緣子試驗噴水需要，為至少與所述絕緣子數量對應的獨立軟管4，所述軟管4的位置、角度均可調，噴水方式，噴水范圍也均可調，本實施例中至少設有與所述絕緣子對應的6個軟管4 ;所述底座2下方設有四個輪子8。
[0045]所述控制裝置包括依次連接形成循環的控制器、變頻器、水泵和所述軟管4 ;所述控制器、變頻器、氣泵和所述管道依次連接形成循環連接；所述控制器、氣泵和所述管道依次連接形成循環連接。
[0046]所述控制器通過所述變頻器調節氣泵和水泵從而控制所述管道和所述軟管4的出霧量和出水量，所述控制器可以預先設置動作方式，如淋雨還是噴霧，或者二者交叉進行。淋雨和噴霧的時間均可設定，霧量和雨量亦可預先設定。設定好之后，控制器自動控制試驗箱內淋雨和噴霧狀態，并循環執行用戶預設的指令，直至外部中斷；其中最大噴霧功率時，可在30s內充滿整個試驗箱，滿足試驗需要；也可以以人工操作方式手動選擇噴霧和是淋雨，霧量和雨量大小可以調節。
[0047]以上所述的試驗裝置的測試方法，包括以下步驟:
[0048](I)將絕緣子懸掛在所述試品懸掛架3的邊上；
[0049](2)將電壓通過所述高壓套管9導入試驗箱體I內部并施加至所述絕緣子；
[0050](3)設置控制系統并向所述試驗箱體I內注入水和霧；
[0051](5)絕緣子便可在潮濕環境中進行電解腐蝕，記錄所述絕緣子的泄漏電量值和腐蝕狀態。
[0052]在對所述絕緣子的鐵帽測試時，給所述絕緣子的鋼腳施加負極性直流電壓；在對所述絕緣子的鋼腳測試時，給所述鋼腳施加正極性直流電壓。
[0053]最后應該說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，所述試驗裝置包括控制裝置和與其相連的試驗箱，其特征在于:所述試驗箱包括底座、設置在所述底座上的試驗箱體和頂蓋；所述試驗箱體上方內設有與其兩個側面連接的并與其底面平行的試品懸掛架，所述試品懸掛架上設有噴水噴頭；在所述試品懸掛架下方的所述試驗箱體的其中一個側面上垂直設有高壓套管；所述試驗箱體底部設有噴霧噴頭。
2.如權利要求1所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述試品懸掛架通過設置在所述頂蓋下的十字支撐架與所述頂蓋連接；所述頂蓋為玻璃纖維板。
3.如權利要求1所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述試驗箱體為邊長2m的透明玻璃纖維板制成的正方墻體，所述試驗箱體的其中一個側面為試驗門，設有試驗門的側面既不與所述試品懸掛架連接也未設有所述高壓套管； 所述試驗箱體底部上設有至少一個水口，所述試驗箱體底部下方設有與其對應的沉水箱。
4.如權利要求1所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述試驗箱體底部四個角分別設有通過管道引出所述試驗箱體外的旋轉式噴霧噴頭，所述管道通過所述試驗箱體側面的設有的噴霧孔將管道引出，所述噴霧孔上設有密封裝置；所述噴霧噴頭為壓縮空氣噴霧式噴頭，其內部同時引入水和壓縮空氣兩種介質。
5.如權利要求1所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述試品懸掛架為金屬材料等邊三角形架，其邊長1.9m，所述試品懸掛架的截面為正方形，所述正方形邊長為8cm，所述試品懸掛架的懸掛高度為1.Sm ;其兩個頂點與所述試驗箱體的兩個側面分別連接，所述試品懸掛架的每個邊上設有至多放置2路絕緣子；所述噴水噴頭與所述絕緣子位置對應。
6.如權利要求5所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述噴水噴頭為軟管，所述軟管通過試驗箱體側面設有的噴水孔引出，所述噴水孔上設有密封裝置； 所述底座下方設有四個輪子。
7.如權利要求1所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述控制裝置包括依次連接形成循環的控制器、變頻器、水泵和所述軟管；所述控制器、變頻器、氣泵和所述管道依次連接形成循環連接；所述控制器、氣泵和所述管道依次連接形成循環連接。
8.如權利要求7所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置，其特征在于:所述控制器通過所述變頻器調節氣泵和水泵并從而控制所述管道和所述軟管的出霧量和出水量。
9.如權利要求1-8任意一項所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置的測試方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將絕緣子懸掛在所述試品懸掛架的邊上； (2)將電壓通過所述高壓套管施加至所述絕緣子； (3)設置控制系統并向所述試驗箱體內注入水和霧； (4)記錄所述絕緣子的泄漏電量值和腐蝕狀態。
10.如權利要求9所述的一種測試絕緣子金屬附件電解腐蝕的試驗裝置的測試方法，其特征在于:在對所述絕緣子的鐵帽測試時，給所述絕緣子的鋼腳施加負極性直流電壓；在對所 述絕緣子的鋼腳測試時，給所述鋼腳施加正極性直流電壓。
【文檔編號】G01N17/02GK103674827SQ201310576169
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】魏杰, 周軍, 劉湘霞, 張學軍, 梁寶生, 姜德喜, 王晰, 刁雪東, 孫守勤 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院, 淄博千恒自動化工程有限公司
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