[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

本發明公開了一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，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，用以對絕緣試樣加電壓的交直流加壓與閃絡實驗裝置，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，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，高速氣流模擬發生裝置設有觀察窗口，觀察窗口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。本發明還公開了一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測方法。上述霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置研究了高速氣流霧霾環境下的絕緣材料表面污穢的微觀形貌以及表面閃絡現象發展，對于預防絕緣子污閃事故發生具有重要意義。

技術領域

本發明涉及車頂絕緣子檢測技術領域，特別涉及一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置。還涉及一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測方法。

背景技術

隨著我國國民經濟的快速發展，高速鐵路建設里程的不斷增長，高鐵極大地方便了人民群眾的出行，提高了人民生活水平，高鐵以成為人們生活中不可或缺的出行工具。

目前我國擁有世界上規模最大的高速鐵路網絡，在全球處于領先的地位。車頂絕緣子是高速列車重要的絕緣設備，關系著高速列車的安全穩定運行，車頂絕緣子的性能對于高速列車至關重要。高速列車行駛過程中，難免會經過不同氣候環境區域，且風霜雨雪等外界環境對于絕緣子性能影響較大。特別是近年來，霧霾天氣變得非常頻繁，并且影響的范圍也越來越廣，霧霾不僅影響空氣質量，還會加劇車頂絕緣子等外絕緣設備表面積污情況，導致絕緣子表面污穢濕潤，使車頂絕緣子更易發生閃絡事故，威脅著列車運行的安全可靠性。目前，尚無檢測高速氣流霧霾環境下絕緣材料表面污穢微觀形貌并研究微觀形貌對于閃絡路徑的影響的檢測裝置及方法。

因此，如何能夠提供一種研究高速氣流霧霾環境下的絕緣材料表面污穢的微觀形貌以及表面閃絡現象發展、對于預防絕緣子污閃事故發生具有重要意義的霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，研究了高速氣流霧霾環境下的絕緣材料表面污穢的微觀形貌以及表面閃絡現象發展，對于預防絕緣子污閃事故發生具有重要意義。本發明的另一目的是提供一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測方法。

為實現上述目的，本發明提供一種霧霾環境下絕緣材料表面污穢形貌的檢測裝置，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，高速氣流模擬發生裝置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，高速氣流模擬發生裝置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，高速氣流模擬發生裝置設有觀察窗口，觀察窗口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。

優選地，放電觀察裝置包括朝向觀察窗口設置的高速攝像機以及由上向下依次設置并朝向觀察窗口的光電倍增管、ICCD相機和紫外成像儀。

優選地，高速氣流模擬發生裝置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，氣流收縮段由氣流產生段向氣流穩定段漸縮，交直流加壓與閃絡實驗裝置、電場強度檢測裝置、顯微放大裝置和觀察窗口設于氣流穩定段。

優選地，高速氣流模擬發生裝置包括用以模擬霧霾環境的霧霾模擬發生裝置以及用以提供高速氣流的風機，風機設于氣流產生段的入風口，霧霾模擬發生裝置設于氣流收縮段。

優選地，霧霾模擬發生裝置的數量為兩組，兩組霧霾模擬發生裝置分別設于氣流收縮段的上下內壁，每組霧霾模擬發生裝置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。

優選地，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。