[发明专利]一种零值绝缘子串发热特性的模拟试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种零值绝缘子串发热特性的模拟试验装置及其试验方法，包括模拟塔身、模拟横担、绝缘子串、模拟导线和工频高压发生器，模拟横担一端悬臂固定连接在模拟塔身顶部，模拟横担下方悬挂有绝缘子串，绝缘子串下端悬挂模拟导线，模拟导线通过导线电连接到工频高压发生器，还包括连接在绝缘子串上端的泄露电流采集系统和正对模拟导线和绝缘子串安装的红外成像仪。本发明能够实现零值绝缘子串发热特性的快速测量以及泄露电流的快速测量，模拟结构与实际结构相同，模拟效果好。

技术领域

本发明涉及一种零值绝缘子串发热特性的模拟试验装置及其试验方法，属于零值绝缘子串发热特性模拟设备技术领域。

背景技术

瓷绝缘子是架空输电线路使用最多的外绝缘部件，承担着电气和机械应力的作用，对输电线路的运行安全和可靠性具有重要影响。 在电气和机械应力以及恶劣的外绝缘环境的综合作用下，瓷绝缘子本身存在自然劣化过程。 因此，随着运行年限的增加，输电线路上的劣化瓷绝缘子将越积越多，和玻璃劣化绝缘子会自爆存在明显差异的地方在于：劣化的零值或低值绝缘子并不能通过外观进行判断。低值或零值的悬式瓷绝缘子的主要特征是绝缘电阻下降， 绝缘性能逐渐降低，会导致整串的闪络电压下降， 可能在雷电冲击、污秽闪络等情况下，内部绝缘被击穿并引发爆炸，进而导致掉线事故。 因此，高压架空输电线路盘形悬式瓷绝缘子应定期检测、更换低值或零值绝缘子。

目前输电线路瓷绝缘子的低值和零值检测主要依靠人工操作。低零值绝缘子检测方法主要有：绝缘子电阻测量法；基于绝缘子串电压分布规律的分布电压检测法、分布电场检测法；基于绝缘子放电现象的脉冲电流法、紫外成像法；基于绝缘子发热现象的红外成像法等。 其中绝缘电阻法、电压法和电场法都是接触式检测方法，需要作业人员登高，存在检测效率低、人工成本高、安全风险大等缺点。而放电脉冲法、红外成像和紫外检测法都是非接触是检测方法。相对于放电脉冲和紫外成像法，红外成像法相对来说操作简单并且受线路上的电晕放电的干扰较小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种零值绝缘子串发热特性的模拟试验装置及其试验方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种零值绝缘子串发热特性的模拟试验装置，包括模拟塔身、模拟横担、绝缘子串、模拟导线和工频高压发生器，模拟横担一端悬臂固定连接在模拟塔身顶部，模拟横担下方悬挂有绝缘子串，绝缘子串下端悬挂模拟导线，模拟导线通过导线电连接到工频高压发生器，还包括连接在绝缘子串上端的泄露电流采集系统和正对模拟导线和绝缘子串安装的红外成像仪。

优选的，上述绝缘子串上端连接有伸缩杆，伸缩杆上端悬挂在滑动导轨上，滑动导轨安装在模拟横担并与其保持平行，模拟导线为伸缩结构，模拟导线与绝缘子串间安装有电位分布调整环。

优选的，上述工频高压发生器通过硬导线连接到绝缘支柱顶端，硬导线通过伸缩电缆连接到模拟导线上。

优选的，上述红外成像仪固定在三脚架顶端。

优选的，上述绝缘子串顶端安装有取样电阻，取样电阻通过屏蔽电缆连接到泄露电流采集系统。

优选的，上述模拟塔身下端固定连接在铁板上，铁板接地。

一种零值绝缘子串发热特性的模拟试验装置的试验方法，该方法为：先通过电磁场仿真软件对拟模拟的塔型的A、B和C相的绝缘子串的电位分布进行计算，获取沿串的电位分布，然后调整模拟横担和模拟塔身的长度和宽度以及模拟导线的长度对电场的大体分布进行模拟，然后通过调整绝缘子串对横担和塔身的距离来对电位分布进行微调，导线端的电位分布还通过电位分布调整环进行控制和调整，装置对绝缘子串流入接地端的泄漏电流进行测量，在确保绝缘子串在干燥和洁净状态的电位分布后，通过调整环境因素以及绝缘子的表面状况以及低零值绝缘子在串中的位置，来获取不同工况下绝缘子串的发热特性以及红外成像特性。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：