【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及輸電線路外絕緣性能測試領域，特別是涉及一種復合絕緣子老化評估裝置及方法。
技術介紹
1、復合絕緣子由于其防污閃能力強、重量輕、便于安裝等特點而被廣泛應用于電力系統。復合絕緣子的應用為減少電力系統污閃事故做出了重要貢獻，但隨著運行時長的增加，復合絕緣子自身的一些問題也逐漸暴露出來。復合絕緣子由復合材料傘裙、護套和環氧玻璃纖維芯棒所構成這一特點，注定了老化問題始終是影響復合絕緣子長期運行可靠性的關鍵因素之一。在南方的高溫、高濕度、強紫外的環境中，復合絕緣子不僅要承受高壓端的強電場、導線帶來的極限應力，同時還要承受外界環境的影響，因此在長期運行過程中其會發生一定程度的老化。長期的老化作用會導致復合絕緣子出現如脆性斷裂和酥朽斷裂等故障。因此準確掌握復合絕緣子的老化損耗，評估其老化程度對于復合絕緣子的長期穩定運行尤為重要。
2、目前對于復合絕緣子老化的評估方法主要分為材料性能檢測手段和電學性能檢測手段。材料性能檢測手段包括硅橡膠傘裙的外觀檢測，憎水性檢測，與微觀層面的紅外光譜分析等。電學性能檢測手段主要是泄漏電流測試、紅外熱成像檢測、紫外成像檢測等。上述方法中材料性能檢測手段需要將復合絕緣子加工成特定的形狀，并通過對應的微觀檢測設備進行檢測，檢測時間久，操作過程復雜。電學性能檢測手段中，對于泄漏電流的檢測只能表征出此時流過樣品截面的電流大小，并不能準確地分析處其在交流電作用下的損耗值。紅外熱成像和紫外熱成像是對帶點狀態下的發熱溫升以及放電情況進行檢測，檢測過程受周圍環境影響較大，操作過程中需要給絕緣子施加高壓，操
3、需要說明的是，在上述
技術介紹
部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于克服上述
技術介紹
的缺陷，提供一種復合絕緣子老化評估裝置及方法。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種復合絕緣子老化評估裝置，包括電導損耗測試模塊、介電損耗測試模塊以及計算分析單元，所述電導損耗測試模塊用于測量復合絕緣子樣品的電導損耗參數，所述介電損耗測試模塊用于測量復合絕緣子樣品的介電損耗參數，所述計算分析單元用于根據所述電導損耗參數和所述介電損耗參數計算分析復合絕緣子樣品的老化程度。
4、進一步地：
5、所述電導損耗測試模塊采集測試過程中對復合絕緣子樣品施加的工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流，所述電導損耗參數根據所述工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流計算得到；所述介電損耗測試模塊采集測試過程中對復合絕緣子樣品施加設定頻率的微波在設定時間內使復合絕緣子樣品截面產生的最高峰值點溫度變化值，所述介電損耗參數根據復合絕緣子樣品截面的最高峰值點溫度變化值計算得到。
6、所述的復合絕緣子老化程度s1通過如下公式計算：
7、
8、其中，為未老化的復合絕緣子的電導損耗，待測的復合絕緣子樣品的電導損耗；為未老化的復合絕緣子的介電損耗，待測的復合絕緣子樣品的介電損耗；其中，電導損耗為測試過程中對復合絕緣子測得的工頻交流電壓與測得的對應電流的乘積，介電損耗為測試過程中對復合絕緣子施加設定頻率的微波在設定時間內使復合絕緣子截面產生的最高峰值點溫度變化值。
9、所述微波的頻率為2.45ghz，所述設定時間為10s。
10、所述電導損耗測試模塊包括高壓電極、地電極和電壓電流采集裝置，所述高壓電極和所述地電極用于在復合絕緣子樣品上施加工頻交流電壓，所述電壓電流采集裝置用于采集施加的工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流。
11、所述介電損耗測試模塊包括磁控管、波導以及紅外熱像儀，所述磁控管用于產生微波，所述波導用于將微波能量引導到復合絕緣子樣品上，所述紅外熱像儀用于測量樣品在微波作用下的溫度變化。
12、所述紅外熱像儀與所述波導呈90°角設置。
13、所述介電損耗測試模塊還包括微波腔體，所述微波腔體的內壁覆蓋有吸波材料，用于防止微波能量的泄漏，復合絕緣子樣品放在所述微波腔體中進行介電損耗測試。
14、一種復合絕緣子老化評估方法，使用所述的復合絕緣子老化評估裝置進行復合絕緣子的老化評估，其中，通過電導損耗測試模塊測量復合絕緣子樣品的電導損耗參數，通過介電損耗測試模塊測量復合絕緣子樣品的介電損耗參數，由計算分析單元結合所述電導損耗參數和所述介電損耗參數計算分析復合絕緣子樣品的老化程度。
15、進一步地，復合絕緣子樣品在測試前加工至5cm高度的圓柱型短樣。
16、本專利技術具有如下有益效果：
17、本專利技術提出了一種復合絕緣子老化評估裝置及方法，設置電導損耗測試模塊和介電損耗測試模塊，通過精確測量電導損耗和介電損耗，兩者相結合共同提供了絕緣子老化評估的多維度數據，能夠實現對復合絕緣子老化程度的全面準確評估，并可提供精確的老化評價參數。本專利技術的評估方法所得結果直觀且可靠，通過電導損耗和介電損耗的測量與聯合計算，可以準確反映復合絕緣子的老化狀態，并為老化程度提供了量化的評估指標。優選方案中，電導損耗測試基于樣品在工頻交流電壓下的電流響應，而介電損耗測試則基于樣品在微波作用下的溫度變化，后者利用微波作用下在設定時間內使復合絕緣子樣品截面產生的最高峰值點溫度變化值等效計算介電損耗參數，并使用該溫度變化值作為介電損耗評估的指標，有效反映了材料在交流電場中的介電損耗情況，其與電導損耗共同提供老化評估的多維度數據，具有較小的試驗誤差，確保了評估結果的全面性與可靠性。本專利技術裝置的設計使得檢測過程迅速且操作簡便，與傳統的評估方法相比，大幅減少了操作復雜性和檢測時間，提高了工作效率。而且，本專利技術評估過程中不會對絕緣子樣品造成損害，保持了樣品的完整性，有利于后續進行其他宏觀與微觀檢測，提高了復合絕緣子老化評估的實用性和靈活性。相比現有技術，本專利技術為復合絕緣子的長期穩定運行提供了更為簡便可靠的老化測試評估，有助于預防絕緣子老化導致的故障，保障電力系統的安全和穩定。
18、總的來說，本專利技術的復合絕緣子老化評估裝置及方法實現了對復合絕緣子老化程度的快速、準確、直觀的評估，具有操作簡便、結果可靠、無損檢測等優點，為絕緣子老化狀態評估、監測和電力系統維護提供了有力的技術支持。
19、本專利技術實施例中的其他有益效果將在下文中進一步述及。
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1.一種復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，包括電導損耗測試模塊、介電損耗測試模塊以及計算分析單元，所述電導損耗測試模塊用于測量復合絕緣子樣品的電導損耗參數，所述介電損耗測試模塊用于測量復合絕緣子樣品的介電損耗參數，所述計算分析單元用于根據所述電導損耗參數和所述介電損耗參數計算分析復合絕緣子樣品的老化程度。
2.如權利要求1所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述電導損耗測試模塊采集測試過程中對復合絕緣子樣品施加的工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流，所述電導損耗參數根據所述工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流計算得到；所述介電損耗測試模塊采集測試過程中對復合絕緣子樣品施加設定頻率的微波在設定時間內使復合絕緣子樣品截面產生的最高峰值點溫度變化值，所述介電損耗參數根據復合絕緣子樣品截面的最高峰值點溫度變化值計算得到。
3.如權利要求2所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述的復合絕緣子老化程度S1通過如下公式計算：
4.如權利要求3所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述微波的頻率為2.45Ghz，所述設定時間為10s。p>
5.如權利要求2至4任一項所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述電導損耗測試模塊包括高壓電極、地電極和電壓電流采集裝置，所述高壓電極和所述地電極用于在復合絕緣子樣品上施加工頻交流電壓，所述電壓電流采集裝置用于采集施加的工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流。
6.如權利要求2至4任一項所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述介電損耗測試模塊包括磁控管、波導以及紅外熱像儀，所述磁控管用于產生微波，所述波導用于將微波能量引導到復合絕緣子樣品上，所述紅外熱像儀用于測量樣品在微波作用下的溫度變化。
7.如權利要求6所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述紅外熱像儀與所述波導呈90°角設置。
8.如權利要求6所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述介電損耗測試模塊還包括微波腔體，所述微波腔體的內壁覆蓋有吸波材料，用于防止微波能量的泄漏，復合絕緣子樣品放在所述微波腔體中進行介電損耗測試。
9.一種復合絕緣子老化評估方法，其特征在于，使用如權利要求1至8任一項所述的復合絕緣子老化評估裝置進行復合絕緣子的老化評估，其中，通過電導損耗測試模塊測量復合絕緣子樣品的電導損耗參數，通過介電損耗測試模塊測量復合絕緣子樣品的介電損耗參數，由計算分析單元結合所述電導損耗參數和所述介電損耗參數計算分析復合絕緣子樣品的老化程度。
10.如權利要求9所述的復合絕緣子老化評估方法，其特征在于，復合絕緣子樣品在測試前加工至5cm高度的圓柱型短樣。
...【技術特征摘要】
1.一種復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，包括電導損耗測試模塊、介電損耗測試模塊以及計算分析單元，所述電導損耗測試模塊用于測量復合絕緣子樣品的電導損耗參數，所述介電損耗測試模塊用于測量復合絕緣子樣品的介電損耗參數，所述計算分析單元用于根據所述電導損耗參數和所述介電損耗參數計算分析復合絕緣子樣品的老化程度。
2.如權利要求1所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述電導損耗測試模塊采集測試過程中對復合絕緣子樣品施加的工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流，所述電導損耗參數根據所述工頻交流電壓和流經復合絕緣子樣品的電流計算得到；所述介電損耗測試模塊采集測試過程中對復合絕緣子樣品施加設定頻率的微波在設定時間內使復合絕緣子樣品截面產生的最高峰值點溫度變化值，所述介電損耗參數根據復合絕緣子樣品截面的最高峰值點溫度變化值計算得到。
3.如權利要求2所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述的復合絕緣子老化程度s1通過如下公式計算：
4.如權利要求3所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述微波的頻率為2.45ghz，所述設定時間為10s。
5.如權利要求2至4任一項所述的復合絕緣子老化評估裝置，其特征在于，所述電導損耗測試模塊包括高壓電極、地電極和電壓電流采集裝置，所述高壓電極和所述地電極用...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹芳輝，李會杰，
申請(專利權)人：清華大學深圳國際研究生院，
類型：發明
國別省市：
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