[发明专利]结垢传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电气绝缘子的结垢传感器。它特别适用于位于导电缆和支撑件之间的绝缘子领域。

背景技术

绝缘子受到外部环境的影响，造成盘状体(玻璃、陶瓷或硅树脂等)的堵塞/污染。沿海的或靠近污染工厂的装置就是这种情形。这种污染导致导电沉积物的积聚，其在一定的湿度条件下导致电流流过绝缘子。

为了避免这个问题，平均每六年进行一次昂贵的绝缘子预防性维护(装置断电，加压蒸馏水清洗)。

绝缘子确保导体电缆和支撑件之间的电气绝缘。绝缘子串联使用，串联的链路长度随着电压水平增加。

大致按如下计算：

-63000伏特6个绝缘子(盘状体)

-90000伏特9个绝缘子，

-225000伏特12个绝缘子，

-超高电压400000伏特19个绝缘子。

绝缘子串联链路也用于机械目的：它必须能够经受导体导致的负载，所述导体受到风、雪或冰的影响。

作为一个例子，下表给出了不同国家的各种超高电压(>220kV)网络规模：

法国47 000km大不列颠21 000km德国35 000km魁北克20 000km美国250 000km

有非常多的绝缘子。实际上，两个VHV(Very High Voltage(超高电压)的首字母缩略词)塔架之间的距离通常约为0.5km，并且每个塔架都包括在电缆的每一侧的绝缘子。

绝缘子的污染是影响能量输送质量和可靠性的最重要因素之一。实际上，在多雨或多雾的天气中，会固着在绝缘表面上的污染沉积物(物质的积聚)显著降低表面电阻率并且可能导致闪络。

事实上，污染层的增湿促进了泄漏的电流在绝缘表面上的循环，从而引起局部过热效应，并因此干燥污染层。因此，电势的分布被显著改变，并且在在一些情况下会产生局部电弧。

局部电弧会导致绝缘子的完全闪络。

闪络的后果包括从绝缘子表面的损坏到高电压线路的故障。

因此，高电压绝缘子的主要特征之一是其能够在其所处的不同的环境中的抗闪络性。

根据地点，污染有不同的来源。这里感兴趣的污染是那些可能导致闪络的污染：

-自然污染：沿海地区的海盐，地面的尘土或沙漠地区的沙子。这种污染对以或多或少导电的沉积物覆盖绝缘子有贡献，所述或多或少导电的沉积物在变潮湿时对闪络有贡献；

-工业污染：来自工厂(炼油厂，水泥厂等)的烟雾，废气，农业中使用的肥料等，都以同样的方式对绝缘子表面上盐的积聚有贡献。

绝缘子维修的周期性和类型取决于该地区的污染率和雨量。事实上，强降雨将使得清洗绝缘子表面成为可能。

维修可以如下方式进行：

-定期手动擦拭断电的装置，

-干洗带电或断电的装置，

-定期涂抹油脂，

-定期带电或断电高压清洗。

目前停电的经济成本范围在3欧元/kW到150欧元/kW未消耗电能。

如标准IEC TR 60815-1986所示，可以通过三种方式评估污染严重程度：

-经验方法：从相应环境的近似描述为四个层次：低，中，高，非常高；

-统计方法：从所考虑地点已投入使用的线路和变电站绝缘子的行为信息；

-计量方法：从现场测量