利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法及裝置，涉及輸電線路絕緣子在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，可以定量判斷絕緣子表面污穢層的受潮程度，并且測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。本發(fā)明的方法將絕緣子清洗干凈，晾干備用；在絕緣子表面布置測(cè)量電極；在所述絕緣子的表面均勻涂覆給定鹽灰密度的污穢層，并陰干；對(duì)涂覆有污穢層并干燥后的絕緣子進(jìn)行受潮試驗(yàn)，試驗(yàn)電路包括：所述絕緣子、電容、采樣電阻和電源，通過(guò)測(cè)量電極絕緣子與電容形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并聯(lián)結(jié)構(gòu)再與采樣電阻、電源相互串接，試驗(yàn)時(shí)測(cè)量電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差，即得到電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的相角差，通過(guò)相角差表征絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】
利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路絕緣子在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用相角差測(cè)量絕緣子 表面污穢受潮程度的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 運(yùn)行于輸電線路或者變電站中的絕緣子長(zhǎng)時(shí)間處于復(fù)雜的大氣環(huán)境條件下，受到 空氣中塵埃顆粒、雨、霧、露、融冰、融雪、風(fēng)等氣候的影響，絕緣子表面絕緣性能下降，從來(lái) 帶來(lái)污閃事故。由污閃事故導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失巨大，給人民日常生活造成了嚴(yán)重影響，因此需 要采取有效手段檢測(cè)絕緣子表面污穢狀態(tài)。通過(guò)檢測(cè)絕緣子表面污穢狀態(tài)，不僅可以有效 減少輸電線路絕緣子污穢清掃的盲目性，又能夠降低污閃事故的發(fā)生概率。
[0003] 絕緣子外絕緣表面的污穢度和受潮程度與污閃事故的發(fā)生息息相關(guān)，目前已有的 關(guān)于污穢絕緣子受潮研究常用的是泄漏電流法，對(duì)整串絕緣子施加 lkv以上的高電壓，通過(guò) 測(cè)量金具兩端的泄漏電流來(lái)表征受潮程度。實(shí)際運(yùn)用中由于電流熱效應(yīng)烘干污穢層和局部 受潮不均勻的影響，導(dǎo)致這種測(cè)量手段的測(cè)量精度、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性都不夠高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法及 裝置，可以定量判斷污穢層的受潮程度，并且測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法，包括:將待測(cè)量絕緣子清 洗干凈，晾干備用;在所述絕緣子表面布置測(cè)量電極;在布置有測(cè)量電極的所述絕緣子的表 面均勻涂覆給定鹽灰密度的污穢層，并陰干;對(duì)涂覆有污穢層并干燥后的絕緣子進(jìn)行受潮 試驗(yàn)，試驗(yàn)電路包括:所述絕緣子、電容、采樣電阻和電源，通過(guò)測(cè)量電極所述絕緣子與所述 電容形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)結(jié)構(gòu)與所述采樣電阻、所述電源相互串接，試驗(yàn)時(shí)測(cè)量電源 電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差，即得到所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng) 電壓之間的相角差，所述相角差表征了所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。
[0007] 所述試驗(yàn)時(shí)測(cè)量電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差，包括:將所 述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào);通過(guò)示波 器讀取所述矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，并通過(guò)下式計(jì)算出所述初始相角之差： # = 其中，At為所述示波器讀取的矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，θ為所述初始相角 '〇 之差，To為所述矩形脈沖信號(hào)的周期。
[0008] 優(yōu)選地，所述電源是正弦波電源，頻率為400Hz。
[0009 ]可選地，所述絕緣子置于人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行受潮試驗(yàn)。
[0010] -種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的裝置，包括:人工氣候箱，內(nèi)設(shè)絕 緣子;所述絕緣子表面布置由測(cè)量電極，且所述絕緣子的表面均勻涂覆給定鹽灰密度并經(jīng) 過(guò)陰干的污穢層;所述絕緣子通過(guò)測(cè)量電極與所述電容形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)結(jié)構(gòu)與采 樣電阻、電源相互串接;相角差測(cè)量裝置，用于在所述人工氣候箱的給定濕度下，測(cè)量電源 電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差，即所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓 之間的相角差，所述相角差表征了所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。
[0011]所述相角差測(cè)量裝置，包括:轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng) 電壓之間的初始相角之差轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào);示波器，用于讀取所述矩形脈沖信號(hào)的負(fù)
脈沖寬度;計(jì)算單元，用于通過(guò)下式計(jì)算出所述初始相角之差 P其中，At為所 ，： 述示波器讀取的矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，Θ為所述初始相角之差，T0為所述矩形脈沖信 號(hào)的周期。
[0012] 所述測(cè)量電極包括兩個(gè)間隔設(shè)置的矩形電極。
[0013] 所述測(cè)量電極采用銅導(dǎo)電膠形成。
[0014] 在所述測(cè)量電極的長(zhǎng)度方向上間隔布置多個(gè)銅絲，每根銅絲與所述測(cè)量電極充 分接觸，所述多個(gè)銅絲匯集形成所述測(cè)量電極的引出導(dǎo)線。
[0015] 所述矩形電極距所述絕緣子的軸心2~8cm。
[0016] 本發(fā)明提供的提供一種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法及裝置， 通過(guò)測(cè)量試驗(yàn)電路的電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差(簡(jiǎn)稱相角差），并 通過(guò)該相角差表征所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)，測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。根據(jù)污穢 受潮程度的不同，絕緣子表面污穢其等效電阻也跟隨不斷變化，導(dǎo)電能力隨著受潮程度的 加深不斷增強(qiáng)，而污穢表面導(dǎo)電能力與上述相角差存在關(guān)系，因此可以通過(guò)設(shè)置測(cè)量電極， 將絕緣子表面污穢層接入測(cè)試電路，將相角差作為一個(gè)檢測(cè)參量，從而通過(guò)相角差的變化， 判斷污穢的受潮程度。而且，相角差相對(duì)污穢層受潮程度敏感，因而容易測(cè)量，結(jié)果準(zhǔn)確可 與巨〇
【附圖說(shuō)明】
[0017] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0018] 圖1為為本發(fā)明實(shí)施例提供的用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法流程 圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中絕緣子上布置測(cè)量電極的示意圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的利用相角差測(cè)量人工污穢試驗(yàn)中絕緣子污穢層受潮程 度的測(cè)量回路示意圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的利用相角差測(cè)量絕緣子污穢層受潮程度的原理示意 圖。
[0022]附圖標(biāo)記：
[0023] 10-絕緣子，11-測(cè)量電極，20-相角差測(cè)量裝置，30-人工氣候箱。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度 的方法及裝置，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法，如圖1 所示，該方法包括：
[0026] S101、將待測(cè)量絕緣子清洗干凈，晾干備用；
[0027] 為保證測(cè)精度，本步驟在測(cè)量前預(yù)先將每片待測(cè)量的絕緣子試品用清洗液清洗干 凈，晾干備用，清洗液不做限定，例如可以是自來(lái)水。
[0028] S102、在絕緣子表面布置測(cè)量電極；
[0029] 本步驟在經(jīng)過(guò)晾干的干燥絕緣子表面布置兩個(gè)測(cè)量電極，測(cè)量電極的形狀不做限 定。具體實(shí)施時(shí)可參照測(cè)量絕緣子的表面污穢層電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)中的方式布置測(cè)量電極。
[0030] 一種可選地布置方式參照?qǐng)D2所示:取干燥后的絕緣子11，在絕緣子11表面中部距 軸心5cm處布置兩個(gè)銅導(dǎo)電膠測(cè)量電極11;所述測(cè)量電極長(zhǎng)度L為10mm，寬度d為2mm。并在每 個(gè)測(cè)量電極的長(zhǎng)度方向上每隔2mm并排布置一根細(xì)銅絲，每根銅絲與銅導(dǎo)電膠測(cè)量電極充 分接觸，然后將每個(gè)電極上的銅絲匯集成導(dǎo)線，作為測(cè)量電極的引線。
[0031] S103、在布置有測(cè)量電極的絕緣子的表面均勻涂覆給定鹽灰密度的污穢層，并陰 干；
[0032] 本步驟在布置有測(cè)量電極的絕緣子上下表面均勻涂覆給定鹽灰密度的污穢層，并 陰干24h。給定鹽灰密度即污穢層的鹽灰密度為一已知的預(yù)設(shè)值。
[0033] S104、對(duì)涂覆有污穢層并干燥后的絕緣子進(jìn)行受潮試驗(yàn)，試驗(yàn)電路包括:所述絕緣 子、電容、采樣電阻和電源，通過(guò)測(cè)量電極所述絕緣子與所述電容形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián) 結(jié)構(gòu)與所述采樣電阻、所述電源相互串接，試驗(yàn)時(shí)測(cè)量電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間 的初始相角之差，即得到所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的相角差，通過(guò)所述 相角差表征所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。
[0034]本步驟對(duì)涂覆有污穢層并干燥后的絕緣子進(jìn)行受潮試驗(yàn)，如圖3所示，將兩個(gè)測(cè)量 電極的引線L1、L2接至相角差測(cè)量裝置20,相角差測(cè)量裝置20通過(guò)從測(cè)量單元中得到電源 電壓信號(hào)和采樣電阻電壓信號(hào)，將兩個(gè)信號(hào)分別通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元得到兩信號(hào)的相角差， 本申請(qǐng)中直接利用兩信號(hào)的相角差表征絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)變化。
[0035] 相角差測(cè)量裝置20采用的具體試驗(yàn)電路如圖4所示所示，包括:絕緣子(污穢層等 效電阻Rx)、電容Cs、采樣電阻Rs和電源，污穢層等效電阻Rx與電容Cs形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并聯(lián)結(jié) 構(gòu)與采樣電阻Rs、電源相互串接，由電源Us驅(qū)動(dòng)電路。試驗(yàn)時(shí)相角差測(cè)量裝置20測(cè)量電源電 壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差的步驟，包括:采集電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng) 電壓（即采樣電阻電壓Ux);將電源電壓與采樣電阻電壓Ux之間的初始相角之差轉(zhuǎn)換為矩形 脈沖信號(hào);利用相角差測(cè)量裝置20中的示波器讀取矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度At，并通過(guò) 下式即可計(jì)算出相角差值Θ大?。?/\(
[0036] 0 = ^τχ36Κ其中，At為所述示波器讀取的矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，Θ為所述 初始相角之差，To為所述矩形脈沖信號(hào)的周期。
[0037] 本實(shí)施例中通過(guò)測(cè)量除電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差，即得 到電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的相角差，通過(guò)所述相角差表征絕緣子污穢層的受潮 狀態(tài)。下面給出可以通過(guò)相角差表征絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)的原理性說(shuō)明：
[0038] 參照?qǐng)D4所示，絕緣子表面污穢層等效電阻Rx隨受潮程度的不同而發(fā)生變化，由于 污穢層受潮后其電容值很小，屬于PF級(jí)別，為了能夠檢測(cè)到變化范圍較大的相角差值，需在 測(cè)量電路中的污穢層電阻Rx旁并聯(lián)一個(gè)數(shù)值較大的電容Cs作為電極電容，電容Cs屬于nF級(jí) 另IJ。污穢層等效電阻Rx即兩個(gè)測(cè)量電極之間的電阻。
[0039] 在絕緣子表面布置測(cè)量電極以后，在測(cè)量電極之間并聯(lián)一個(gè)較大數(shù)值的電容Cs。 電源是一個(gè)低壓、交流的電壓源，測(cè)量電路中存在電極電容，因此，測(cè)量電路中的電流與電 源電壓之間將產(chǎn)生相角差。采樣電阻Rs為純電阻，根據(jù)電路基本原理，易得流過(guò)采樣電阻的 電流初始相位與采樣電阻電壓Ux的初始相位相同，檢測(cè)電源電壓Us與采樣電阻電壓Ux之間 的相角差，即為檢測(cè)電源電壓與電流之間的相角差。污穢層從干燥、濕潤(rùn)直至受潮飽和過(guò) 程中污穢層電阻的變化引起相角差的顯著改變，從而達(dá)到定量判斷污穢層受潮程度的目 的。
[0040] 設(shè)，
[0041]
[0042] 式中，Λ、I分別為外加電源電壓和采樣電阻電壓;A、B為幅值，ω為角頻率，（ω t+ai，i = 〇，l)是反映交流電波形某一時(shí)刻相角的狀態(tài)物理量。兩個(gè)相同頻率的信號(hào) 之間的相角差可通過(guò)兩個(gè)信號(hào)的初始相角相減得到：
[0043] θ=|α〇-αι|，式中：Θ為電源電壓與采樣電阻電壓之間的相角差，capai分別為電源 電壓初始相角和采樣電阻電壓初始相角。
[0044] 經(jīng)計(jì)算，圖4中污穢層電阻Rx為：
[0045]
[0046] 其中，Rx為測(cè)量電極兩端之間污穢層的表面電阻值，ω為系統(tǒng)電源頻率，Θ為電源 電壓與采樣電阻電壓之間的相角差，Rs為采樣電阻，本實(shí)施例中可取lkQ，Cs為并聯(lián)電容。 [0047]則污穢層表面的局部電導(dǎo)率為：
[0048]
[0049] 其中，K為電極常數(shù)，是一個(gè)和測(cè)量電極相關(guān)的系數(shù)，與測(cè)量電極的形狀和結(jié)構(gòu)有 關(guān)系，對(duì)于圖2所示矩形電極，K = S/H，S為矩形電極的間距，Η為矩形電極的電極長(zhǎng)度，而測(cè) 量電極還可以是嵌套的環(huán)形電極，此時(shí)·1、γ2分別為內(nèi)環(huán)形電極和外環(huán) 形電極的半徑。
[0050] 絕緣子局部表面的電導(dǎo)率(簡(jiǎn)稱局部電導(dǎo)率)是一個(gè)很重要的參量，通過(guò)測(cè)量絕緣 子局部表面的電導(dǎo)率可有效評(píng)定絕緣子外絕緣表面的污穢度和受潮程度，同時(shí)還可排除污 層間斷以及受潮不均勻等因素對(duì)測(cè)量的影響。而污穢層表面的局部電導(dǎo)率又與上述的電源 電壓與采樣電阻電壓之間的相角差Θ有關(guān)，因此測(cè)出相角差Θ，即可表征出絕緣子表面污穢 層的受潮程度。
[0051 ] 優(yōu)選地，所述電源是正弦波電源，頻率為400Hz，實(shí)驗(yàn)證明采用400Hz頻率，測(cè)量結(jié) 果受到干擾較小。
[0052]通過(guò)電源頻率對(duì)測(cè)量的影響試驗(yàn)表明，頻率在低頻段時(shí)，電導(dǎo)比較穩(wěn)定，基本不受 頻率影響。經(jīng)過(guò)更為仔細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)頻率在300~500Hz時(shí)，頻率對(duì)于電導(dǎo)影響較小，因此 將電源頻率選擇為400Hz。對(duì)于各種干擾信號(hào)的處理方面也具有優(yōu)勢(shì)，在測(cè)量電路中選擇頻 率優(yōu)選為400Hz，可通過(guò)帶通濾波器過(guò)濾工頻信號(hào)和各種高頻信號(hào)，使電源電壓穩(wěn)定在 400Hz附近。
[0053] 電源電壓幅值優(yōu)選2~5V。在此范圍電壓下，不會(huì)影響頻率穩(wěn)定性，也不用擔(dān)心會(huì) 烘干絕緣子表面污穢層，影響測(cè)量結(jié)果。
[0054] 另外，為了使相角差盡可能反映絕緣子表面污穢層電阻的大小，相角差值在測(cè)量 過(guò)程中盡量具有顯著性。如果相角差很小，則會(huì)在相角差測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生讀數(shù)困難，精度不 高等問(wèn)題。
[0055] 本實(shí)施例提供的利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法，既可以用于在 線監(jiān)測(cè)絕緣子受潮程度，也可以用于實(shí)驗(yàn)室中的人工污穢試驗(yàn)，當(dāng)用于后者時(shí)，受潮實(shí)驗(yàn)時(shí) 可將絕緣子置于人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行受潮試驗(yàn)，通過(guò)控制蒸汽鍋爐通入人工氣候箱的蒸汽 量，改變并控制人工氣候箱的受潮程度。
[0056] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的裝置，包 括：
[0057] 人工氣候箱30,內(nèi)設(shè)絕緣子10;絕緣子10表面布置由測(cè)量電極11，且絕緣子10的表 面均勻涂覆給定鹽灰密度并經(jīng)過(guò)陰干的污穢層;絕緣子11通過(guò)測(cè)量電極與電容形成并聯(lián)結(jié) 構(gòu)，并聯(lián)結(jié)構(gòu)與采樣電阻、電源相互串接；
[0058] 相角差測(cè)量裝置20,用于在人工氣候箱的給定濕度下，測(cè)量電源電壓與采樣電阻 對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差，即所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的相角差， 所述相角差表征了所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。
[0059] 其中，所述相角差測(cè)量裝置，包括:轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述電源電壓與所述采樣電 阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào);示波器，用于讀取所述矩形脈沖信 號(hào)的負(fù)脈沖寬度;計(jì)算單元，用于通過(guò)下式計(jì)算出所述初始相角之差
其中， At為所述示波器讀取的矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，Θ為所述初始相角之差，T0為所述矩 形脈沖信號(hào)的周期。
[0060] 如圖2所示，所述測(cè)量電極包括兩個(gè)間隔設(shè)置的矩形電極。所述測(cè)量電極采用銅導(dǎo) 電膠形成。在所述測(cè)量電極的長(zhǎng)度方向上間隔布置多個(gè)銅絲，每根銅絲與所述測(cè)量電極充 分接觸，所述多個(gè)銅絲匯集形成所述測(cè)量電極的引出導(dǎo)線。所述矩形電極距所述絕緣子的 軸心2~8cm。
[0061] 本實(shí)施例提供的利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，準(zhǔn) 確度較高。同時(shí)利用測(cè)量相角差的方法測(cè)量污穢受潮程度可有效完善現(xiàn)有試驗(yàn)方法的不 足。
[0062] 在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0063] 本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部 分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于設(shè)備實(shí) 施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例 的部分說(shuō)明即可。
[0064] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的方法，其特征在于，包括： 將待測(cè)量絕緣子清洗干凈，驚干備用； 在所述絕緣子表面布置測(cè)量電極； 在布置有測(cè)量電極的所述絕緣子的表面均勻涂覆給定鹽灰密度的污穢層，并陰干； 對(duì)涂覆有污穢層并干燥后的絕緣子進(jìn)行受潮試驗(yàn)，試驗(yàn)電路包括:所述絕緣子、電容、 采樣電阻和電源，通過(guò)測(cè)量電極所述絕緣子與所述電容形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)結(jié)構(gòu)與所 述采樣電阻、所述電源相互串接，試驗(yàn)時(shí)測(cè)量電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相 角之差，即得到所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的相角差，所述相角差表征了 所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述試驗(yàn)時(shí)測(cè)量電源電壓與采樣電阻對(duì)應(yīng) 電壓之間的初始相角之差，包括： 將所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào)； 通過(guò)示波器讀取所述矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，并通過(guò)下式計(jì)算出所述初始相角之 差：其中，A t為所述示波器讀取的矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，Θ為所述初始 相角之差，To為所述矩形脈沖信號(hào)的周期。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電源是正弦波電源，頻率為400Hz。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述絕緣子置于人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行受潮試 驗(yàn)。5. -種利用相角差測(cè)量絕緣子表面污穢受潮程度的裝置，其特征在于，包括： 人工氣候箱，內(nèi)設(shè)絕緣子； 所述絕緣子表面布置由測(cè)量電極，且所述絕緣子的表面均勻涂覆給定鹽灰密度并經(jīng)過(guò) 陰干的污穢層;所述絕緣子通過(guò)測(cè)量電極與電容形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)結(jié)構(gòu)與采樣電阻、 電源相互串接； 相角差測(cè)量裝置，用于在所述人工氣候箱的給定濕度下，測(cè)量電源電壓與采樣電阻對(duì) 應(yīng)電壓之間的初始相角之差，即所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的相角差，所 述相角差表征了所述絕緣子污穢層的受潮狀態(tài)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述相角差測(cè)量裝置，包括： 轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述電源電壓與所述采樣電阻對(duì)應(yīng)電壓之間的初始相角之差轉(zhuǎn)換為 矩形脈沖信號(hào)； 示波器，用于讀取所述矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度； 計(jì)算單元，用于通過(guò)下式計(jì)算出所述初始相角之差：>其中，A *為所述示波器讀取的矩形脈沖信號(hào)的負(fù)脈沖寬度，0為所述初始 ， 相角之差，To為所述矩形脈沖信號(hào)的周期。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)量電極包括兩個(gè)間隔設(shè)置的矩形電 極。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)量電極采用銅導(dǎo)電膠形成。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在所述測(cè)量電極的長(zhǎng)度方向上間隔布置多 個(gè)銅絲，每根銅絲與所述測(cè)量電極充分接觸，所述多個(gè)銅絲匯集形成所述測(cè)量電極的引出 導(dǎo)線。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述矩形電極距所述絕緣子的軸屯、2~ 8cm〇
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK105973941SQ201610286423
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】廖帆, 廖一帆, 郝艷捧, 張福增, 陽(yáng)林, 王振華, 張飛, 曾向君
【申請(qǐng)人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 華南理工大學(xué)