[發明專利]一種用于覆冰實驗室的絕緣子覆冰增長檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201410291869.6
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104089870B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 郝艷捧;陽林;薛藝為;史尊偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G09B25/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

????本發明涉及輸電線路絕緣子覆冰增長趨勢研究的技術領域，具體涉及一種用于覆冰實驗室的絕緣子覆冰增長檢測系統及方法。

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背景技術

我國是世界上輸電線路覆冰最嚴重的國家之一。嚴重覆冰會導致輸電線路機械和電氣性能急劇下降，引起導線舞動、桿塔傾斜甚至倒塌、斷線以及絕緣子閃絡等重大電力事故，嚴重影響電力系統的安全運行，并造成巨大經濟損失。例如2008的冰災，給我國南方多個省份造成了80年以來最為嚴重的冰凍雨雪凝凍災害，使得冰閃事故、線路跳閘、導線斷線、倒塔等事故頻頻發生，給南方地區的電力系統安全穩定運行帶來極大的威脅和影響，造成巨大的經濟損失，對人民的生活造成巨大的不便。

目前輸電線路覆冰的研究主要集中于在線監測覆冰狀況、絕緣子防覆冰涂料、覆冰閃絡電壓以及融冰除冰技術等。傳感器、覆冰實驗室多數作為研究覆冰在線監測和冰閃特性的輔助手段，將傳感器和覆冰實驗室用于覆冰機理方面的研究較少，尤其對絕緣子隨時間或微氣象因素變化時，其覆冰增長趨勢變化的研究更鮮見報道，而研究絕緣子覆冰增長趨勢隨時間或微氣象因素改變時的變化對探究絕緣子覆冰增長規律以及各種微氣象參數對絕緣子覆冰的影響程度有重要意義。

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發明內容

為了彌補這一研究內容的缺失，并給研究者們提供研究覆冰增長趨勢和微氣象參數對覆冰影響情況的方法，本發明提出一種用于覆冰實驗室的絕緣子覆冰增長檢測系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種用于覆冰實驗室的絕緣子覆冰增長檢測系統，其包括：

系統稱重傳感器，包括拉環、卡座、S型稱重傳感器；

電纜線，用來連接系統稱重傳感器和傳感器示數儀表；

傳感器示數儀表，用于顯示系統稱重傳感器測得的拉力數據；

覆冰實驗室，用于改變溫度、風速、氣壓參數在絕緣子上覆冰；

計算機系統，用于采集傳感器示數儀表的拉力數據，并記錄、分析；

所述拉環下端設有的螺紋與S型稱重傳感器上端設有的螺紋連接，卡座上端設有的螺紋與S型稱重傳感器下端設有的螺紋連接，三者構成系統稱重傳感器；系統稱重傳感器的拉環通過覆冰實驗室頂端鋼板與覆冰實驗室相連，系統稱重傳感器的卡座與絕緣子相連，在覆冰實驗室中進行絕緣子覆冰試驗；電纜線一端與系統稱重傳感器的數據接口連接，另一端穿過覆冰實驗室的數據接口后與傳感器示數儀表連接，系統稱重傳感器向傳感器示數儀表輸出絕緣子覆冰質量的拉力數據；傳感器示數儀表通過其輸出端口與計算機系統的對應端口相連接，傳感器示數儀表向計算機系統輸出覆冰質量的拉力數據，并在計算機系統上記錄、分析。

所述拉環上部為圓環狀，下部為帶螺紋的圓柱狀。所述傳感器示數儀表采用智能數字表。

利用上述系統的絕緣子覆冰增長檢測方法，包括如下步驟：

a.將拉環和卡座安裝在改進的S型稱重傳感器的首末兩端；

b.將拉環固定在覆冰實驗室鋼板的銜接處，卡座懸掛絕緣子串進行覆冰數據測量；

c.將傳感器電纜107一端接系統稱重傳感器，另一端通過覆冰實驗室對外接線的接口106連接至智能數字表；

d.將智能數字表嵌入覆冰實驗室的測控系統中，在實驗室的計算機系統上實現數據的采集、記錄及分析處理；

e.研究絕緣子覆冰時間與覆冰質量（kg/g）的關系：在覆冰實驗室中進行覆冰試驗，控制微氣象參數不變（主要有降水量、風速、溫度、氣壓等，這些參數在覆冰實驗室中可調），每隔1min記錄下該時刻的覆冰質量，直到覆冰結束。

f.將記錄下的時間和覆冰質量數據按時間為橫坐標，覆冰質量為縱坐標畫曲線，可得絕緣子覆冰質量及其增長趨勢隨時間變化的關系，求出曲線切線的斜率還可得覆冰增長速率隨時間變化的關系。

g.研究微氣象參數，如溫度（℃）與覆冰質量（kg/g）的關系：將溫度設為a℃，控制降水量、風速、氣壓等值不變，每隔1min記錄下該時刻的覆冰質量，直到覆冰結束。

h.將溫度a℃以及記錄下的時間和覆冰質量數據按時間為橫坐標，覆冰質量為縱坐標畫曲線，記曲線A；

i.將溫度設為b℃，控制降水量、風速、氣壓等值不變，每隔1min記錄下該時刻的覆冰質量，直到覆冰結束。

j.將溫度b℃以及記錄下的時間和覆冰質量數據按時間為橫坐標，覆冰質量為縱坐標畫曲線，記曲線B。依此類推，可以得出溫度c℃、d℃等條件下對應的曲線C，D等。

k.將A、B、C、D等曲線置于一張圖中比較，即可得出隨溫度不同，覆冰質量及其增長趨勢變化的區別。