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復合絕緣子的檢測技術
直接觀測法
  目前對于復合絕緣子外部物理缺陷最為常用的方法是直接觀測法,即用雙筒望遠鏡在塔下觀察以發現常見的表面缺陷如護套、傘裙、金具等部位有無開裂,有無電蝕損、粉化、漏電痕跡等,如有以上現象應立即更換絕緣子。但地面觀察不夠可靠,還需登塔檢測而且難以發現內絕緣故障如樹枝狀通道等。
  紫外成像法
  微小但穩定的表面局部放電會導致復合絕緣子傘裙和護套形成碳化通道或電蝕損。當絕緣子表面形成碳化通道時,其使用壽命會大大降低,甚至在短期內被擊穿。利用電子紫外光學探傷儀可以帶電檢測復合絕緣子表面由于局部放電而形成的碳化通道和電蝕損,其原理是:局部放電過程中帶電粒子復合會放出紫外線,當絕緣子表面形成導電性碳化通道時,局部放電加劇。該方法的不足之處是要求在夜間、正溫度環境下操作;另外要求檢測時正在發生局部放電,這要求檢測應在高濕度甚至有降雨的環境中進行。但檢測結果容易受到觀察角度的影響,檢測設備也較昂貴。
  紅外成像法
  紅外成像法可以檢測局部放電、泄漏電流流過絕緣物質時的介電損耗或電阻損耗等引起的絕緣子局部溫度升高,可以用于在線檢測。廣電集團佛山供電分公司對大量運行復合絕緣子進行了紅外熱像測溫普查,結果發現:凡有明顯局部過熱點的絕緣子,其過熱點至絕緣子高壓端硅橡膠表面均顯著發黑、粉化、變脆、憎水性基本喪失,有的有許多細小裂紋甚至出現嚴重破損;發熱點至高壓端的一段不能承受工頻耐壓試驗或陡波沖擊試驗,可知發熱點為內絕緣界面局部放電進展的位置。儀器造價高且測量易受陽光、大風、潮氣、環境溫度及一些能引起絕緣子表面溫度急劇變化因素的影響是紅外成像法的不足之處。
  超聲波法
  清華大學研究了用超聲波法來檢測復合絕緣子芯棒裂紋。超聲波檢測的實現是基于超聲波在從一種介質進入另一種介質的傳播過程中會在兩介質的交界面發生反射、折射和模式變換的原理,超聲波發生器發射始脈沖進入絕緣子介質,當絕緣子有裂紋時,則在時間軸上出現該裂紋的反射波,由時間軸上缺陷波的大小和位置即可判斷絕緣子中缺陷情況。用超聲波檢測復合絕緣子機械缺陷時具有操作簡單、安全可靠、抗干擾能力強等優點。但由于其存在耦合、衰減及超聲換能器性能問題,在遠距離遙測上目前尚未有重大突破,不適合現場檢測,而主要用于企業生產在線檢測以及實驗室鑒定。
  電場分布法
  復合絕緣子存在著多種界面,目前認為,因復合絕緣子金屬端頭處密封不良,潮氣進入內部,導致沿著芯棒與護套的界面或芯棒內部缺陷發展的電致碳痕是復合絕緣子最容易發生也是最危險的故障。陡波試驗可以檢測復合絕緣子的內絕緣缺陷,但該方法無法實現現場在線檢測。電場分布法可在線檢測復合絕緣子的內絕緣缺陷,且該方法所用儀器較為簡單,對天氣等外界環境要求甚低。運行中的復合絕緣子,正常狀態下電場強度和電勢沿絕緣子軸向的變化曲線是光滑的。當絕緣子存在導通性缺陷時,該處電位變為一常數,故其電場強度將突然降低,電場分布曲線也不再光滑,而是在相應的位置上有畸變,中間下陷,兩端上升。因此測量復合絕緣子串的軸向電場分布可找出絕緣子的內絕緣導通性故障?! ≡魉詸z測方法
  目前,適用于現場的憎水性測量方法主要是瑞典輸電研究所提出的噴水分級法。該方法將復合絕緣子表面的憎水性分為7級并給出分級判據和標準圖片,HC-1級和HC-7級分別對應憎水性最強和最差(即 完全親水)的狀態。試驗中,用普通噴壺對試品表面噴灑水霧,觀察水分在試品表面的分布情況,對比分級判據和標準圖片,得出絕緣子表面的憎水性狀況。噴水分級法的缺陷是對人的主觀判斷依賴性較大。近年來,數碼攝像技術和計算機數字圖像處理技術的發展為人們更為客觀和精確地評價復合絕緣子表面的憎水性提供了一條新的道路。瑞典的研究人員對人工模擬老化的復合絕緣子試樣通過噴水分級法測量憎水性等級,同時拍攝噴水后絕緣子表面的數字灰度圖像。利用計算機圖像處理技術從大量數字灰度圖像中提取出一個函數值和HC等級呈單調關系的數學函數(命 名為憎水性指示函數), 從而通過憎水性指示函數來得出絕緣子的憎水等級。但該研究僅停留在實驗室階段,缺乏對復雜情況下復雜表面的分析;雖然對現場在線測試做了可行性預測,但并沒有付諸實施。目前,華 北電力大學(北 京)高電壓與電磁兼容研究所正在從事基于噴水分級法和數字圖象處理技術的復合絕緣子表面憎水性在線檢測方法的研究并已取得階段性成果,全部項目預計在2005年第一季度完成。
  泄漏電流測量法
  泄漏電流測量法是利用泄漏電流沿面形成的原理,在絕緣子接地側通過引流卡或電流傳感器,在線實時測量泄漏電流,利用信號處理單元計算出一段時間內泄漏電流的各種統計值(如 峰值平均值、峰值最大值或大電流脈沖數), 通過無線傳輸與有線傳輸相結合,將數據傳輸到數據總站,運用專家知識和自學習算法對上述三種知識進行綜合分析,對絕緣子的積污狀況作出評估和預測,并為實現狀態檢修提供科學依據。對于復合絕緣子,由于其特有的憎水性及憎水遷移性,使得絕緣子受潮時,在任何一個瞬間能夠參與導電的只是全部污穢中已經溶解而未流失的那部分,稱為“有效污穢”。因此,復合絕緣子的沿面泄漏電流與有效污穢度有關,同時與憎水性也有關系。另外,絕緣子的泄漏電流與電壓等級、絕緣子型號、絕緣子片數、環境溫度、濕度等因素也有關系。該方法的研究和應用目前尚存在較大的爭議。

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