絕緣子憎水性測試技術(shù)在防污閃中的研究及應(yīng)用

余 洋，賈 飛

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司烏海電業(yè)局，內(nèi)蒙古烏海 016000）

0 引言

相對于傳統(tǒng)絕緣子來說，復(fù)合絕緣子具有強度高、重量輕的優(yōu)勢，其運行維修較為簡單便捷，應(yīng)用廣泛。復(fù)合絕緣子在電網(wǎng)中應(yīng)用具有顯著的特征，是一種新型結(jié)構(gòu)絕緣子，其具有典型的憎移性能，可以提高產(chǎn)品防污性能，有效避免輸電線路污閃問題。是保護電路安全穩(wěn)定運行的重要手段。復(fù)合絕緣子在運行中面臨著諸多惡劣的環(huán)境，出現(xiàn)電暈放電問題的時帶電粒子就會破壞復(fù)合絕緣子的表面狀態(tài)，降低憎水性，喪失其防污閃性的特征優(yōu)勢。

1 絕緣子憎水性測試技術(shù)在防污閃工作中的應(yīng)用價值

近年來，電網(wǎng)污閃事故時有發(fā)生，使變電站供電線路部分或全部停電，造成巨大經(jīng)濟損失和社會影響。運行實踐表明，通過對復(fù)合絕緣子在線檢測，可及時發(fā)現(xiàn)故障隱患絕緣子，及時退出運行，為電網(wǎng)的安全運行提供可靠的在線檢測手段，提高電網(wǎng)企業(yè)社會聲譽，同時也給電網(wǎng)帶來明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.1 硅橡膠憎水性的基本機理

硅橡膠材料中含有憎水性小分子聚合物，這些物質(zhì)的揮發(fā)特征決定了復(fù)合絕緣子耐污閃、濕閃性能良好；但這些特征說明硅橡膠絕緣子存在憎水性變?nèi)跻约拌T件消失等隱患問題，這些問題是影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要因素。而通過現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)以及實驗方法進行絕緣子質(zhì)量檢測，可以切實保障電網(wǎng)運行的安全性。

復(fù)合絕緣子憎水性機理就是在其分子構(gòu)成作用之下增強了硅橡膠的憎水性特征。但在其運行之后，在自然因素等多種因素的作用下會導(dǎo)致復(fù)合絕緣子表面積污，硅橡膠主鏈包裹作用、本體物質(zhì)中小分子物質(zhì)在此種狀態(tài)中會逐漸的向污層表面遷出，導(dǎo)致憎水性遷移在這些污層表面上。

1.2 絕緣子憎水性測試技術(shù)應(yīng)用價值

絕緣子應(yīng)用中其憎水性并不是時刻保持最佳狀態(tài)，隨著應(yīng)用時間的增加，在材料老化等多種因素的影響之下就會降低其整體性能，嚴重的甚至?xí)?dǎo)致憎水性喪失。而不同的污染物、污染量都會影響絕緣子憎水性，這些問題都是影響變電設(shè)備防污閃性能的重要因素。

憎水性檢測儀主要由拍攝裝置、憎水性分析軟件以及噴水裝置組成，其中噴水裝置主要由操作機構(gòu)和執(zhí)行噴水機構(gòu)組成，憎水性檢測通過將拍攝的噴水后絕緣子的狀態(tài)輸入憎水性分析軟件，判斷出憎水性的等級，因此噴水裝置對絕緣子噴水的效果直接影響檢測結(jié)果，但現(xiàn)有噴水裝置噴出的水霧是一層不變的、不能根據(jù)現(xiàn)場絕緣子的狀況噴射不同的水霧，降低了憎水性檢測的精確度。

2 絕緣子憎水性測試技術(shù)在防污閃工作中的研究分析

2.1 實踐依據(jù)

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，新型復(fù)合絕緣子憎水性檢測儀的噴水裝置，解決了噴水裝置不能根據(jù)現(xiàn)場絕緣子的狀況控制水量和噴水次數(shù)，提高憎水性檢測精確度的問題，同時使拍攝裝置和噴水裝置一體化，自動完成噴水和拍攝全過程，使檢測更加快捷、精準(zhǔn)。

該設(shè)備將信息采集應(yīng)用于模塊控制技術(shù)，并采用先進的數(shù)字圖像處理技術(shù)，采取經(jīng)驗與科學(xué)判斷相結(jié)合，在塔上，對靠近接地側(cè)的1～3 個絕緣子傘裙進行自動定量定時噴射水霧，同時采用自動圖像拍攝裝置對噴水后的復(fù)合絕緣子傘群進行圖像拍攝，對比圖像達到判斷性能的目的。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

該設(shè)備的噴水裝置可根據(jù)現(xiàn)場各種形狀的復(fù)合絕緣子，實現(xiàn)定量、定時、定次數(shù)噴射不同形狀的水霧和自動高清晰拍攝截取圖像，做到快速普查復(fù)合絕緣子的憎水性，檢測精確度高。噴水和拍攝裝置對絕緣子的憎水性檢測直接影響結(jié)果，但現(xiàn)有的噴水裝置和拍攝裝置相互獨立，噴出的水霧是一層不變的、不能根據(jù)現(xiàn)場絕緣子的狀況噴射不同的水霧，降低了憎水性檢測精確度。通過該項目真正實現(xiàn)快速、精準(zhǔn)檢測復(fù)合絕緣子的憎水性，此設(shè)備在國內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。

設(shè)備具有一體化便攜式特征，可以一次完成裝置、檢測以及噴水、拍照等流程。在處理中可以做到帶電測試，實時檢測設(shè)備的憎水性特性。通過計算機系統(tǒng)進行狀態(tài)分析，測試結(jié)果更為科學(xué)。利用機器視覺以及計算機專家系統(tǒng)進行分析，構(gòu)建有測試結(jié)果的數(shù)據(jù)管理庫可以隨之分析測試結(jié)果，可以實現(xiàn)無縫對接。通過LLZSY 分析軟件可以判斷復(fù)合絕緣子表面憎水性等級。

測試中利用模塊控制技術(shù)進行信息采集，在微型水泵控制器之下可按要求實現(xiàn)定量、定時、定次的噴射處理，保障水霧噴射均勻，提高檢測精確度。噴水裝置采用輕巧結(jié)構(gòu)，無線遠程控制，符合帶電作業(yè)操作規(guī)程要求，實現(xiàn)復(fù)合絕緣子憎水性的在線檢測。

根據(jù)現(xiàn)場復(fù)合絕緣子不同形狀，旋轉(zhuǎn)噴射不同形狀的水霧，快速普查復(fù)合絕緣子憎水性。操作時控制器穩(wěn)定，抗磁場干擾性強，抗磁場干擾能力達到1000 A/M。數(shù)據(jù)測試可以實現(xiàn)系統(tǒng)查詢，記錄每次的信息，綜合結(jié)果進行長期的數(shù)據(jù)分析，了解復(fù)合絕緣子的憎水性變化參數(shù)以及污耐壓狀態(tài)，通過系統(tǒng)可以自動準(zhǔn)確確定憎水性等級，對其進行發(fā)展態(tài)勢判斷。確定污染物等級以及污穢度，進而為判斷耐污性、濕閃性提供科學(xué)參考。

2.3 實施方案

2.3.1 噴水裝置

通過HC 分級法可以做到帶電噴水處理，在紅外控制技術(shù)支持之下，整合單片機自控、微型電泵驅(qū)動等技術(shù)手段，具有制動化的特征。通過模塊化進行處理，拆卸便捷、便于攜帶。

2.3.2 分析軟件

利用憎水性分析軟件分析各項數(shù)據(jù)參數(shù)，判斷等級，主要由客觀以及主觀判斷構(gòu)成。

（1）客觀判斷。憎水性客觀判斷是通過軟件設(shè)計判斷方式分析拍攝圖像獲得檢測結(jié)論信息。

（2）主觀判斷。基于憎水性等級進行主觀判斷。通過HC 分級法進行圖像對比分析，在軟件中輸入現(xiàn)場噴水圖像，利用軟件嵌入HC 分級進行對比分析、確定等級。常規(guī)狀況下，主觀判斷是一種輔助性判斷方式。

2.4 設(shè)備應(yīng)用作用

應(yīng)用該設(shè)備可以實現(xiàn)對輸電線路復(fù)合絕緣子和變電站內(nèi)噴涂有RTV 涂料絕緣子憎水性的有效監(jiān)測與狀態(tài)評估，打破過去穿透繁瑣、費時費力的傳統(tǒng)檢測方式，實現(xiàn)便捷、快速、準(zhǔn)確檢測復(fù)合絕緣子及變電站內(nèi)噴涂有RTV 涂料絕緣子的憎水性，實現(xiàn)對輸電線路復(fù)合絕緣子檢測及站內(nèi)噴涂有RTV 涂料絕緣子的憎水檢測，擴展了檢測范圍，保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行。同時，電力運行部門可以根據(jù)絕緣子憎水性的狀態(tài)制定科學(xué)合理的維修計劃，避免不必要的停電檢查和大量的人力及物力浪費。

3 結(jié)束語

硅橡膠復(fù)合絕緣子具有良好的性能，但在紫外線、溫度以及惡劣環(huán)境等多種因素作用下，會導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化等諸多問題，這些問題的存在嚴重降低了絕緣子的憎水性。通過現(xiàn)代化的技術(shù)手段與設(shè)備進行憎水性檢查分析，了解其運行狀態(tài)并進行預(yù)測分析，可以為絕防污閃工作提供參考，從根本上保障電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。