[发明专利]基于多元环境因素耦合的电力设备金属腐蚀模拟监测装置

说明书

本发明公开一种基于多元环境因素耦合的电力设备金属腐蚀模拟监测装置，包括监测箱体、设置于监测箱体内并用于盛放被测金属件的腐蚀样品架、设置于监测箱体顶部并用于对其内部形成预设电场环境的电场模拟组件、设置于监测箱体内壁上并用于对其内部形成预设光照环境的光照模拟组件、设置于监测箱体内壁上并用于控制其内部温湿度的温湿控制组件、设置于监测箱体内壁上并用于向其内部通入预设污染气体的大气模拟组件，以及贴附于各被测金属件上并与电化学工作站信号连接、用于监测各被测金属件表面腐蚀情况的电化学电极片。本发明能够尽量贴合电力设备金属材料在自然环境下的腐蚀条件因素，提高对电力设备金属材料腐蚀试验的试验结果可靠性。

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种基于多元环境因素耦合的电力设备金属腐蚀模拟监测装置。

背景技术

输变电设备及部件中使用大量的金属材料，其主要作用可以分为两类：一类起承载作用，作为架构部件起到支撑、传动、紧固作用，一般以钢铁为主，例如输电杆塔、开关设备的操动传动机构、各类紧固螺栓以及导线中的钢芯；另一类则起载流作用，即作为导电功能件起到传输电流的作用，大多数为铜和铝合金。

电网规模大，覆盖地域广，既有高温高湿高盐分的发达沿海地区，又有干燥、紫外辐射严重的高海拔地区，部分地区属于城市大气和工业大气，二氧化硫和氮氧化物等大气污染十分严重。电力设备面临大气腐蚀的严重损害，而环境的差异性也导致了不同地域的金属材料腐蚀规律差异较大。

金属材料的腐蚀损伤会导致金属材料厚度减薄，力学性能降低，严重时甚至发生闪络、引起线路落地、杆塔倒塌以及设备故障，产生电力事故。因此，研究不同类型腐蚀环境的不同电力设备金属材料的大气腐蚀规律及特性，有利于在工程前期针对特定环境的金属材料进行选型和设计，并进行相对准确的寿命预测，同时也有利于后期的维护和改造工作。电力设备金属处在交流或直流电场中，由于变电站分布区域广，自然环境的温度、湿度、光照和大气污染物等多种气候条件差异较大，腐蚀规律及典型特性差距明显。

在现有技术中，对金属室内加速腐蚀试验一般采用盐溶液周浸试验、盐雾试验、干湿交替试验等方法，没有考虑多环境因素耦合作用的影响，试验数据可靠性不高，且单一倾向性较强，与实际的金属腐蚀结果相差较大。

因此，如何尽量贴合电力设备金属材料在自然环境下的腐蚀条件因素，提高对电力设备金属材料腐蚀试验的试验结果可靠性，有助于研究金属材料的腐蚀特性，是本领域技术人员所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多元环境因素耦合的电力设备金属腐蚀模拟监测装置，能够尽量贴合电力设备金属材料在自然环境下的腐蚀条件因素，提高对电力设备金属材料腐蚀试验的试验结果可靠性，并且有助于研究金属材料的腐蚀特性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于多元环境因素耦合的电力设备金属腐蚀模拟监测装置，包括监测箱体、设置于所述监测箱体内并用于盛放被测金属件的腐蚀样品架、设置于所述监测箱体顶部并用于对其内部形成预设电场环境的电场模拟组件、设置于所述监测箱体内壁上并用于对其内部形成预设光照环境的光照模拟组件、设置于所述监测箱体内壁上并用于控制其内部温湿度的温湿控制组件、设置于所述监测箱体内壁上并用于向其内部通入预设污染气体的大气模拟组件，以及贴附于各所述被测金属件上并与电化学工作站信号连接、用于监测各所述被测金属件表面腐蚀情况的电化学电极片。

优选地，还包括设置于所述监测箱体内壁上并用于观察各所述被测金属件的腐蚀形貌的摄像部件。

优选地，所述电场模拟组件包括若干个设置于所述监测箱体顶部外壁上的若干个用于与外部电源相连的接线端子，以及若干根与各所述接线端子相连并铺设于所述监测箱体顶部内壁上、用于在所述监测箱体内形成预设电场的钢芯铝绞线。