[發明專利]一種直流瓷絕緣子鐵帽加速電腐蝕試驗裝置

有效

• 申請號: 201210587837.1
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103063559A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 張福增;宋磊;羅凌;李銳海;王黎明
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明是一種直流瓷絕緣子鐵帽加速電腐蝕試驗裝置，屬于直流瓷絕緣子鐵帽加速電腐蝕試驗裝置的改造技術。

背景技術

我國幅員遼闊，水能、煤炭資源較豐富，油、氣資源相對貧乏，發電能源資源的分布和用電負荷的分布極不均衡。一方面，全國可開發的水電資源有近2/3分布在西部的四川、云南、西藏三省區，煤炭保有儲量的2/3分布在山西、陜西、內蒙古三省區；另一方面，東部沿海和京廣鐵路沿線以東地區經濟發達，用電負荷約占全國的2/3，發電能源資源卻嚴重不足。一次能源與負荷中心地區在地理位置上分布不均，大容量用電需求和遠距離輸電是我國特有的國情。高壓直流輸電線路以其輸送距離遠、輸送容量大、損耗低、安全穩定性高、節約輸電走廊、短路電流低等特點，為我國實現更大范圍的資源優化配置起了重要作用。自第一條葛南直流投運至今，我國高壓直流輸電工程發展迅速，已建成并投運多條不同電壓等級的直流輸電線路。瓷絕緣子作為輸電線路的重要設備之一，具有多年的運行經驗。懸式瓷絕緣子擔負著懸掛導線和對鐵塔絕緣的重要任務，廣泛應用在世界各地的高壓、超高壓和特高壓輸電線路上，為各國輸電線路安全運行提供了可靠的保障。

隨著電壓等級的提高，考慮到機械特性和電氣特性的因素，特高壓直流輸電工程大量采用V型串，在潮濕或降雨條件下易在V型串下側的瓷絕緣子鐵帽和瓷面縫隙易被水珠橋接，形成集中的電流回路，造成了局部的電腐蝕現象。2011年10月，±800kV楚穗直流輸電線路負極性側V型串發現20000余片絕緣子發生鐵帽電腐蝕現象；2012年2月，±800kV復奉直流負極性側V型串2000余片絕緣子也發現鐵帽電腐蝕現象。

國內外對瓷絕緣子金具腐蝕問題基本集中在鋼腳腐蝕，而早期高壓直流線路絕緣子大多采取I串懸掛方式，較少發現鐵帽腐蝕，且鐵帽表面具有鍍鋅層，能夠抑制環境的電化學腐蝕，以往認為鐵帽電腐蝕問題并不嚴重，至今也未見對其電腐蝕問題研究的報道。因此，迫切需要對特高壓線路V串瓷絕緣子鐵帽電腐蝕問題開展相關研究，因此，需要研制直流瓷絕緣子加速電腐蝕試驗裝置，進行相關研究。

發明內容

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種設計合理，方便實用的直流瓷絕緣子鐵帽加速電腐蝕試驗裝置。本發明滿足直流瓷絕緣子鐵帽加速電腐蝕試驗的要求。

本發明的技術方案是：本發明的直流瓷絕緣子鐵帽加速電腐蝕試驗裝置，包括有直流電源系統、試品懸掛系統、液體環境模擬系統、攝像監測系統、泄漏電流測量系統，其中直流電源系統與泄漏電流測量系統電連接，試品絕緣子通過試品懸掛系統懸掛在液體環境模擬系統中，試品絕緣子與泄漏電流測量系統電連接，泄漏電流測量系統的輸出端與信號處理裝置電連接。

上述電源系統包括有調壓器、全絕緣升壓變壓器以及全波整流裝置三部分，其中調壓器的初級線圈與電源連接，調壓器的次級線圈與全絕緣升壓變壓器的初級線圈連接，全波整流裝置的輸入端與全絕緣升壓變壓器的次級線圈連接，全波整流裝置的輸出端與泄漏電流測量系統電連接。

上述試品懸掛系統包括有6路能使待測試品同時獨立進行加速電腐蝕試驗的懸掛支架，所述懸掛支架為等邊三角形，懸掛支架的至少一邊或各邊設有便于懸掛試品絕緣子的懸掛點及便于調整試品絕緣子的安裝角度的懸掛角度調節裝置，懸掛支架的三個頂點處由絕緣支柱支撐。

上述試品絕緣子的懸掛方式為I型串、V型串和耐張串；I型串懸掛方式的試品絕緣子直接掛至懸掛支架；V型串懸掛方式的試品絕緣子的鋼腳用絕緣繩與懸掛支架（31）相連，通過調整絕緣繩的長度調整V串的夾角；直流電壓源的高壓端通過金屬夾固定在試品絕緣子的鋼腳上；耐張串懸掛方式的試品絕緣子的耐張絕緣子鐵帽通過球頭掛環懸掛于支架上的圓環掛點，絕緣繩連接鋼腳和懸掛支架，通過縮短絕緣繩距離實現耐張串懸掛方式，直流電壓源的高壓端通過金屬夾固定在絕緣子鋼腳上。

上述液體環境模擬系統能實現噴水法和滴水法兩種液體環境模擬方式，包括有試驗室、水箱、噴頭、調節閥，其中噴水法還設有水泵，采用水泵加壓，水泵輸入端通過軟管與水箱相連，輸出端與調節閥相連，調節閥輸出端通過立體錐噴頭將水均勻噴至試品絕緣子的鐵帽和瓷面間的縫隙，噴水速度在15～25L/h范圍內；滴水法的水箱置于試驗室的頂端，出水口通過軟管與調節閥相連，調節閥輸出端連接圓柱形噴頭，圓柱噴頭從試品絕緣子的鐵帽與瓷面縫隙的正上方向絕緣子滴水，滴水速度在0～15L/h范圍內；上述噴頭安裝于懸掛支架上。

上述液體環境模擬系統中還裝設有對試品絕緣子電腐蝕位置進行定期拍攝的攝像監測系統，攝像監測系統與信號處理裝置連接。