絕緣子憎水性測試技術(shù)在防污閃中的研究及應用

余 洋，賈 飛

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司烏海電業(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，應用廣泛。復合絕緣子在電網(wǎng)中應用具有顯著的特征，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)有標準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致復合絕緣子表面積污，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)應用價值

絕緣子應用中其憎水性并不是時刻保持最佳狀態(tài)，隨著應用時間的增加，在材料老化等多種因素的影響之下就會降低其整體性能，嚴重的甚至會導致憎水性喪失。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。

該設備將信息采集應用于模塊控制技術(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 關鍵技術(shù)

該設備的噴水裝置可根據(jù)現(xiàn)場各種形狀的復合絕緣子，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、精準檢測復合絕緣子的憎水性，此設備在國內(nèi)屬于領先水平。

設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。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)復合絕緣子憎水性的在線檢測。

根據(jù)現(xiàn)場復合絕緣子不同形狀，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 設備應用作用

應用該設備可以實現(xiàn)對輸電線路復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、準確檢測復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)手段與設備進行憎水性檢查分析，了解其運行狀態(tài)并進行預測分析，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。