[發明專利]一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202010001486.6
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111044531A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 孫傳銘;張作欽;魏隆;張安
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94;G01R31/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 萬雙艷

1.一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，包括用以模擬高速氣流下的霧霾環境的高速氣流模擬發生裝置(2)，所述高速氣流模擬發生裝置(2)中設有用以對絕緣試樣加電壓的交直流加壓與閃絡實驗裝置(5)以及用以檢測加電壓過程中絕緣試樣表面電場分布的電場強度檢測裝置(4)，所述高速氣流模擬發生裝置(2)中還設有用以觀測絕緣試樣表面污穢顆粒微觀形貌的顯微放大裝置(7)，所述高速氣流模擬發生裝置(2)設有觀察窗口(6)，所述觀察窗口(6)外設有用以觀測絕緣試樣表面積污后閃絡路徑的放電觀察裝置。

2.根據權利要求1所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，所述放電觀察裝置包括朝向所述觀察窗口(6)設置的高速攝像機(9)以及由上向下依次設置并朝向所述觀察窗口(6)的光電倍增管(10)、ICCD相機(11)和紫外成像儀(12)。

3.根據權利要求1所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，所述高速氣流模擬發生裝置(2)包括用以產生霧霾的氣流產生段、用以混合霧霾的氣流收縮段以及用以均勻輸出霧霾的氣流穩定段，所述氣流收縮段由所述氣流產生段向所述氣流穩定段漸縮，所述交直流加壓與閃絡實驗裝置(5)、所述電場強度檢測裝置(4)、所述顯微放大裝置(7)和所述觀察窗口(6)設于所述氣流穩定段。

4.根據權利要求3所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，所述高速氣流模擬發生裝置(2)包括用以模擬霧霾環境的霧霾模擬發生裝置(3)以及用以提供高速氣流的風機(21)，所述風機(21)設于所述氣流產生段的入風口，所述霧霾模擬發生裝置(3)設于所述氣流收縮段。

5.根據權利要求4所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，所述霧霾模擬發生裝置(3)的數量為兩組，兩組所述霧霾模擬發生裝置(3)分別設于所述氣流收縮段的上下內壁，每組所述霧霾模擬發生裝置(3)包括用以輸入模擬霧霾環境中的顆粒成分的進料裝置以及用以產生霧氣的超聲波水霧發生器。

6.根據權利要求3所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，所述氣流穩定段的出風口設有用以檢測風速的氣流速度檢測裝置(8)。

7.根據權利要求1至6任一項所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，還包括與所述高速氣流模擬發生裝置(2)相連、用以調節高速氣流下的霧霾環境的風速的氣流速度調節裝置(1)。

8.根據權利要求1至6任一項所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，所述顯微放大裝置(7)固定于調整架以實現在所述氣流速度調節裝置(1)中沿三個坐標軸的移動。

9.一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測方法，應用如權利要求1至8任一項所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，其特征在于，包括，

在絕緣試樣處模擬高速氣流下的霧霾環境；

對所述絕緣試樣加電壓，檢測所述絕緣試樣表面電場分布；

觀測所述絕緣試樣表面污穢顆粒的微觀形貌；

觀測所述絕緣試樣表面積污后的閃絡路徑的發展變化；

將所述閃絡路徑與所述微觀形貌進行對比，研究所述微觀形貌對所述閃絡路徑的影響。

10.根據權利要求9所述的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測方法，其特征在于，所述在絕緣試樣處模擬高速氣流下的霧霾環境的步驟具體為，

產生構成不同的霧霾環境的顆粒成分和霧氣含量；

檢測出風口風速，調節入風口風速；

在高速氣流的吹動下在絕緣試樣處形成混合均勻的高速氣流霧霾環境。