[發(fā)明專利]一種基于連續(xù)調(diào)制激光照射的復(fù)合絕緣子老化程度檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810630712.X
• 申請(qǐng)日: 2018-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109030411B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌成;江海濤;趙斌興;孫啟明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/39
• 分類號(hào): G01N21/39
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種基于連續(xù)調(diào)制激光照射的復(fù)合絕緣子老化程度檢測(cè)方法，所述方法采用連續(xù)調(diào)制激光束照射在復(fù)合絕緣子表面，在計(jì)算機(jī)控制激光束調(diào)制頻率變化過(guò)程中，采用紅外探測(cè)器探測(cè)復(fù)合絕緣子表面紅外輻射信號(hào)隨調(diào)制頻率變化情況。根據(jù)紅外輻射信號(hào)的頻域變化特性，采用復(fù)合絕緣子熱傳導(dǎo)理論模型擬合得到復(fù)合絕緣子的熱物理信息(熱擴(kuò)散率)和光吸收特征(體吸收系數(shù)和表面吸收率)，從而判定復(fù)合絕緣子的老化程度。本方法利用老化對(duì)復(fù)合絕緣子熱傳導(dǎo)特性和光吸收特性的影響來(lái)評(píng)估復(fù)合絕緣子的老化程度，具有方法和操作簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確可靠、可快速評(píng)估老化程度等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測(cè)復(fù)合絕緣子老化程度的方法，特別涉及一種基于連續(xù)調(diào)制激光照射同時(shí)測(cè)量不同老化程度絕緣子熱物理性質(zhì)(熱擴(kuò)散率)和光吸收系數(shù)的方法,屬于高壓電氣檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高溫硫化硅橡膠復(fù)合絕緣子廣泛用于高壓輸電電力系統(tǒng)中，起著絕緣和支撐輸電線路的重要作用。然而，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，高溫硫化硅橡膠復(fù)合絕緣子長(zhǎng)期經(jīng)受強(qiáng)電場(chǎng)的作用，以及惡劣的室外環(huán)境如紫外線、風(fēng)沙、雨水、高溫的侵蝕，絕緣子的老化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，大分子化學(xué)鍵斷裂，導(dǎo)致絕緣子表面憎水性喪失，耐污閃性能變差，這對(duì)輸電線路帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。因此，及時(shí)有效地評(píng)估復(fù)合絕緣子的老化程度就顯得尤為重要。

針對(duì)復(fù)合絕緣子的老化程度，研究人員提出了很多基于不同技術(shù)的檢測(cè)方法。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01711210684.8的發(fā)明專利“一種優(yōu)化的復(fù)合絕緣子噴水分級(jí)法”、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01310461244.5的發(fā)明專利“一種復(fù)合絕緣子老化狀態(tài)分級(jí)及判別方法”分別利用噴水分級(jí)法和水滴接觸角確定絕緣子表面的憎水性等級(jí)，從而檢測(cè)絕緣子的老化狀態(tài)；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410835832.5的發(fā)明專利“絕緣子高壓端泄漏電流測(cè)量裝置”、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510958923.2的發(fā)明專利“基于熱刺激電流特性的復(fù)合絕緣子人工老化試驗(yàn)評(píng)估方法”分別通過(guò)檢測(cè)絕緣子的泄漏電流和熱刺激電流特性來(lái)檢測(cè)絕緣子的老化狀態(tài)；隨著現(xiàn)代微觀表征方法的發(fā)展，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410786920.0的發(fā)明專利“一種復(fù)合絕緣子服役壽命的評(píng)價(jià)方法”、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01310461244.5的發(fā)明專利“高壓絕緣子污穢成分測(cè)定方法”、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01610157134.3的發(fā)明專利“絕緣子表面污穢粒徑分布的檢測(cè)方法”、中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01610907461.6的發(fā)明專利“一種用于復(fù)合絕緣子老化程度檢測(cè)的核磁共振測(cè)量系統(tǒng)”利用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR)、X射線光電子能譜技術(shù)(XPS)、掃描電子顯微鏡技術(shù)(SEM)、核磁共振技術(shù)來(lái)通過(guò)分析絕緣子表面微觀結(jié)構(gòu)特征的變化檢測(cè)其老化狀態(tài)。

然而，現(xiàn)有的檢測(cè)方法都有一些局限性。例如，直接通過(guò)人眼對(duì)外觀的判斷以及噴水分級(jí)法對(duì)水滴附著復(fù)合絕緣子表面狀態(tài)進(jìn)行人為分級(jí)，都受主觀因素的影響較大，且不易量化；泄漏電流和熱刺激電流的測(cè)量需要搭建繁雜的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其中熱刺激電流的測(cè)量甚至需要置于真空環(huán)境中，操作不便。而現(xiàn)代材料微觀表征技術(shù)多需要現(xiàn)代化昂貴的表征儀器，且對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求苛刻，大多截取少量樣品在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行測(cè)試分析，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量且造價(jià)昂貴，無(wú)法滿足對(duì)復(fù)合絕緣子老化程度的定量、準(zhǔn)確、快速測(cè)試評(píng)估的要求。

針對(duì)復(fù)合絕緣子老化后熱物理性質(zhì)(熱擴(kuò)散率)和光吸收特征的變化，目前尚未見(jiàn)相關(guān)的測(cè)量裝置和方法，而我們通過(guò)調(diào)制光熱輻射技術(shù)，測(cè)量出不同老化程度的復(fù)合絕緣子熱擴(kuò)散率和光吸收系數(shù)有相應(yīng)的改變。作為一種優(yōu)秀的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，調(diào)制光熱輻射技術(shù)和待測(cè)樣品無(wú)接觸、無(wú)損傷、檢測(cè)靈敏且精確度高，可以用來(lái)作為檢測(cè)復(fù)合絕緣子老化狀態(tài)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：基于連續(xù)調(diào)制激光的照射，通過(guò)搭建相應(yīng)的輻射測(cè)量系統(tǒng)，同時(shí)測(cè)量絕緣子的熱擴(kuò)散率和吸收系數(shù)(包括體吸收和表面吸收)，從而得到復(fù)合絕緣子的老化信息。

本發(fā)明方法及特征如下：