[发明专利]一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验装置

说明书

技术领域

本发明是一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验装置，属于直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验装置的改造技术。

背景技术

我国幅员辽阔，水能、煤炭资源较丰富，油、气资源相对贫乏，发电能源资源的分布和用电负荷的分布极不均衡。一方面，全国可开发的水电资源有近2/3分布在西部的四川、云南、西藏三省区，煤炭保有储量的2/3分布在山西、陕西、内蒙古三省区；另一方面，东部沿海和京广铁路沿线以东地区经济发达，用电负荷约占全国的2/3，发电能源资源却严重不足。一次能源与负荷中心地区在地理位置上分布不均，大容量用电需求和远距离输电是我国特有的国情。高压直流输电线路以其输送距离远、输送容量大、损耗低、安全稳定性高、节约输电走廊、短路电流低等特点，为我国实现更大范围的资源优化配置起了重要作用。自第一条葛南直流投运至今，我国高压直流输电工程发展迅速，已建成并投运多条不同电压等级的直流输电线路。瓷绝缘子作为输电线路的重要设备之一，具有多年的运行经验。悬式瓷绝缘子担负着悬挂导线和对铁塔绝缘的重要任务，广泛应用在世界各地的高压、超高压和特高压输电线路上，为各国输电线路安全运行提供了可靠的保障。

随着电压等级的提高，考虑到机械特性和电气特性的因素，特高压直流输电工程大量采用V型串，在潮湿或降雨条件下易在V型串下侧的瓷绝缘子铁帽和瓷面缝隙易被水珠桥接，形成集中的电流回路，造成了局部的电腐蚀现象。2011年10月，±800kV楚穗直流输电线路负极性侧V型串发现20000余片绝缘子发生铁帽电腐蚀现象；2012年2月，±800kV复奉直流负极性侧V型串2000余片绝缘子也发现铁帽电腐蚀现象。

国内外对瓷绝缘子金具腐蚀问题基本集中在钢脚腐蚀，而早期高压直流线路绝缘子大多采取I串悬挂方式，较少发现铁帽腐蚀，且铁帽表面具有镀锌层，能够抑制环境的电化学腐蚀，以往认为铁帽电腐蚀问题并不严重，至今也未见对其电腐蚀问题研究的报道。因此，迫切需要对特高压线路V串瓷绝缘子铁帽电腐蚀问题开展相关研究，因此，需要研制直流瓷绝缘子加速电腐蚀试验装置，进行相关研究。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种设计合理，方便实用的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验装置。本发明满足直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验的要求。

本发明的技术方案是：本发明的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验装置，包括有直流电源系统、试品悬挂系统、液体环境模拟系统、摄像监测系统、泄漏电流测量系统，其中直流电源系统与泄漏电流测量系统电连接，试品绝缘子通过试品悬挂系统悬挂在液体环境模拟系统中，试品绝缘子与泄漏电流测量系统电连接，泄漏电流测量系统的输出端与信号处理装置电连接。

上述电源系统包括有调压器、全绝缘升压变压器以及全波整流装置三部分，其中调压器的初级线圈与电源连接，调压器的次级线圈与全绝缘升压变压器的初级线圈连接，全波整流装置的输入端与全绝缘升压变压器的次级线圈连接，全波整流装置的输出端与泄漏电流测量系统电连接。

上述试品悬挂系统包括有6路能使待测试品同时独立进行加速电腐蚀试验的悬挂支架，所述悬挂支架为等边三角形，悬挂支架的至少一边或各边设有便于悬挂试品绝缘子的悬挂点及便于调整试品绝缘子的安装角度的悬挂角度调节装置，悬挂支架的三个顶点处由绝缘支柱支撑。

上述试品绝缘子的悬挂方式为I型串、V型串和耐张串；I型串悬挂方式的试品绝缘子直接挂至悬挂支架；V型串悬挂方式的试品绝缘子的钢脚用绝缘绳与悬挂支架（31）相连，通过调整绝缘绳的长度调整V串的夹角；直流电压源的高压端通过金属夹固定在试品绝缘子的钢脚上；耐张串悬挂方式的试品绝缘子的耐张绝缘子铁帽通过球头挂环悬挂于支架上的圆环挂点，绝缘绳连接钢脚和悬挂支架，通过缩短绝缘绳距离实现耐张串悬挂方式，直流电压源的高压端通过金属夹固定在绝缘子钢脚上。

上述液体环境模拟系统能实现喷水法和滴水法两种液体环境模拟方式，包括有试验室、水箱、喷头、调节阀，其中喷水法还设有水泵，采用水泵加压，水泵输入端通过软管与水箱相连，输出端与调节阀相连，调节阀输出端通过立体锥喷头将水均匀喷至试品绝缘子的铁帽和瓷面间的缝隙，喷水速度在15～25L/h范围内；滴水法的水箱置于试验室的顶端，出水口通过软管与调节阀相连，调节阀输出端连接圆柱形喷头，圆柱喷头从试品绝缘子的铁帽与瓷面缝隙的正上方向绝缘子滴水，滴水速度在0～15L/h范围内；上述喷头安装于悬挂支架上。

上述液体环境模拟系统中还装设有对试品绝缘子电腐蚀位置进行定期拍摄的摄像监测系统，摄像监测系统与信号处理装置连接。