[发明专利]一种气体放电试验中放电现象观测方法

说明书

本发明涉及一种气体放电试验中放电现象观测方法，利用单台或多台单镜头反光式取景照相机为主要观测工具，借助可调式中灰密度镜、无线遥控装置以及三脚架对在白天或夜间在室内试验室或户外试验场中展开的高压放电试验中的放电路径和电弧附着点从不同角度进行精确记录。其方法是根据试验现场光线强度决定是否在相机镜头前加装中灰密度镜，并根据试验条件合理设置相机相关参数及调节中灰密度镜，将无线信号接收器与相机相连，利用无线信号发射器控制相机拍摄放电现象。采用本观测方法，能准确地记录各种条件下气体放电试验中放电路径及电弧附着点，该方法经济可靠，可解决目前高压试验中依靠肉眼及其他观测方法的无法观测或不准确的问题。

技术领域

本发明涉及气体放电试验中放电现象观测方法；尤其是考虑了各种复杂试验条件下的一种气体放电试验中放电现象观测方法。

背景技术

雷击是引起输电线路及电力设备故障的主要原因之一，因此在实验室中经常用长空气间隙放电模拟自然雷电研究输电线路的雷电屏蔽性能；在外绝缘试验中，放电试验也是必须的。放电试验过程中电弧附着点（被模拟雷电击中的对象）和放电路径的观测是最重要的部分，但是，长期以来，在模拟雷击试验中，试验人员多依靠肉眼观察被击中对象，而模拟雷击试验中，放电时间为微秒级，观察人员极容易错过放电瞬间或判断失误，因此，依靠肉眼观察会给试验结果带来很大误差；极少数有条件的学者采用高速摄像机及其他辅助光电设备来观察长空气间隙放电中先导（流注）的详细发展过程，但这种设备极其昂贵，对于一般的放电试验，没有必要观察放电过程中先导（流注）的详细发展过程，只需要关注电弧附着点（被模拟雷电击中对象）及放电路径即可，且这种设备受试验条件限制，试验准备阶段调试过程繁琐，难以上手，实用范围小，在强光环境下使用效果极不理想。因此，现有的观测手段还存在很大的不足和盲区。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的目前依靠肉眼及其他方法观察放电试验中被击对象和放电路径存在的缺点和不足的技术问题；提供了一种高效、经济、可靠及适用范围广的观测方法，即考虑试验预算经费及各种可能的试验条件，为气体放电试验工作者提供一种切实可行的观测手段的一种气体放电试验中放电现象观测方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种气体放电试验中放电现象观测方法，其特征在于，包括预备步骤以及试验步骤，其中，预备步骤包括：

相机数量选择及摆放位置的步骤：采用单反相机，单反相机通过无线遥控装置进行控制；若需要进行三维观测，则至少需要两台相机及两个三脚架，同理也需要两件无线信号接收装置（发射装置一件即可）；

针对不同实验进行调节相机的步骤：分为针对雷电冲击试验和针对工频耐压试验的调节步骤：

选择调节步骤一：雷电冲击试验，将相机设置为手动档，对焦，并调节光圈大小，设置曝光时间，同时设置ISO感光度:试验若选择白天在户外试验场或明朗的室内实验室进行(光照强度大于200Lux时)，光圈大小设置为F/16或更小，曝光时间设置为6~8 s, ISO感光度为100~200，在正午前后一段时间内（光照强度大于1000Lux时）,在相机镜头前加装中灰密度镜减弱进入相机镜头的光线，试验若选择夜间在户外试验场或在光线较暗的室内进行（光照强度小于100Lux时），光圈大小设置为F/11或更大，曝光时间设置为6~10 s, ISO感光度为200以上；其他参数均采用默认设置；

选择调节步骤二：工频耐压试验，将相机设置快门优先档，驱动模式设置为高速连拍，手动对焦，将快门速度设置为1/60 s或更小；其他参数均采用默认设置；

进行试拍步骤：在放电试验正式开始之前，利用以上参数设置的相机试拍一张照片，若照片太亮而成像模糊，则随机减小曝光时间或ISO值或光圈大小，或者将这三个参数一齐减小，如果镜头前装有可调式中灰密度镜，还能够调节它的档位减弱光线；如果照片太暗则反向调节，直至成像清楚。