[发明专利]一种基于吸湿量的复合绝缘子芯棒老化状态测试方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于吸湿量的复合绝缘子芯棒老化状态测试方法及装置，测试方法首先在高湿环境下获取复合绝缘子试样的吸湿量；再在高湿环境下施加交流电压，获得复合绝缘子试样的电流电压数据、视在放电量数据和表面温升平均值；施加直流电压，电流数据和表面温升平均值，最后根据以上获得的数据进行拟合关联，得到吸湿量与复合绝缘子芯棒的温升的对应关系，利用复合绝缘子试样芯棒的吸湿量可以有效表征其老化状态，从而为复合绝缘子的异常温升及酥朽断裂提供可靠的预测指导，保证复合绝缘子的可靠运行和维护，保证输电线路的正常运行，测试装置能够可靠的获取复合绝缘子试样的相关数据，保证了测试方法的准确性，且结构简单可靠。

技术领域

本发明涉及高电压复合绝缘子领域，具体涉及一种基于吸湿量的复合绝缘子芯棒老化状态测试方法及装置。

背景技术

复合绝缘子具有优异的性能，自20世纪90年代以来，在我国得到了广泛的应用。中国110kV及以上电压等级的输电线路中广泛使用复合绝缘子，已成为世界上第一个在特高压交、直流输电系统中以有机外绝缘为主的国家。然而，近年来屡次发生复合绝缘子酥朽断裂事件，可能会造成高压输电线路掉线等恶性事故，对电力系统危害十分严重。复合绝缘子酥朽断裂经常是复合绝缘子老化引起，特别是复合绝缘子內部芯棒的老化。相关研究表明，水分侵入引起的芯棒老化是引起复合绝缘子异常温升，并最终演化为酥朽断裂的重要原因，相关技术中尚无有效表征复合绝缘子芯棒老化状态的方法，无法为复合绝缘子的异常温升及酥朽断裂提供可靠的预测指导。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种基于吸湿量的复合绝缘子芯棒老化状态测试方法及装置，测试方法采用利用吸湿量表征复合绝缘子芯棒的老化状态，为复合绝缘子的异常温升及酥朽断裂提供可靠的预测指导，保证复合绝缘子的可靠运行和维护，测试装置能够可靠的获取复合绝缘子试样的相关数据，保证了试验方法的准确性，且结构简单可靠。

为了实现以上目的，本发明一方面提供了一种测试装置，包括交直流电源、电极、电容分压器、测试电阻、耦合电容、检测阻抗，所述电极包括相对设置的上电极和下电极，所述交直流电源的第一端与所述上电极电连接，所述交直流电源的第二端与所述测试电阻电连接，所述测试电阻与所述下电极电连接；所述电容分压器与所述电极和所述测试电阻并联设置，所述电容分压器包括依次电连接的第一电容和第二电容，所述第一电容电连接至所述交直流电源的第一端，所述第二电容电连接至所述交直流电源的第二端；所述耦合电容和所述检测阻抗依次电连接，且所述耦合电容和所述检测阻抗与所述电极和所述测试电阻并联设置，所述耦合电容电连接至所述交直流电源的第一端，所述检测阻抗电连接至所述交直流电源的第二端；所述第二电容和所述测试电阻之间还设置有示波器，所述示波器的一端电连接至所述第一电容和所述第二电容之间，另一端电连接至所述测试电阻和所述下电极之间；所述检测阻抗的两端还电连接有局部放电仪；所述电极设置于试验箱内，所述试验箱为温湿度试验箱，所述试验箱上设有红外窗口，所述红外窗口外设置有红外热像仪。

进一步地，所述交直流电源的第一端与所述上电极之间还设置有保护电阻。

进一步地，所述保护电阻的阻值为10kΩ。

进一步地，所述测试电阻为无感电阻，阻值为1kΩ。

进一步地，所述第一电容的电容为800pF，所述第二电容的电容为800nF。

进一步地，所述红外窗口的红外光透过波长范围为7～14μm，透过率≥95％。

本发明另一方面提供了一种基于吸湿量的复合绝缘子芯棒老化状态测试方法，采用上述的测试装置，包括以下步骤：

1)将复合绝缘子试样放置于在高湿环境下吸湿，并获得复合绝缘子试样的吸湿量；

2)将吸湿后的复合绝缘子试样放置在所述上电极和所述下电极之间，试验箱的湿度环境设置为高湿环境，并施加设定的交流电压若干时间，获得复合绝缘子试样的电流电压数据、视在放电量数据和表面温升平均值；