[发明专利]一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统和方法

说明书

本发明公开了一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统及方法。所述系统包括试验电源、光纤、光栅解调仪、摄像机、计算机和待测硅橡胶试样盐雾闪络放电装置。光纤光栅设于硅橡胶平板和环氧树脂玻璃纤维板用于跟踪硅橡胶表面盐雾闪络引起的内部温度变化。所述方法：包括获取硅橡胶表面盐雾闪络过程中光纤布拉格光栅的波长偏移量，根据波长偏移量与温度变化的关系，获取硅橡胶表面盐雾闪络过程中内部温升，与盐雾闪络放电图像进行对比，得到硅橡胶表面盐雾闪络过程中内部温升与放电程度的对应关系。本发明有利于了解复合绝缘子憎水表面盐雾闪络时的内部温度特征，能够实现基于内部温度的复合绝缘子盐雾闪络监测。

技术领域

本发明涉及输变电设备监测领域，尤其涉及一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统和方法。

背景技术

复合绝缘子以其憎水性强、重量轻、维护方便等优点在输电线路和变电站外绝缘上被广泛应用。然而，在海上风电和沿海地区盐雾环境下，复合绝缘子的憎水表面会形成水滴，水滴的存在会畸变电场，产生局部放电，最终演变为污闪，给电网安全运行带来了极大威胁。

憎水表面盐雾闪络的重要放电阶段包括水滴电晕、局部电弧和闪络，这些放电行为可能与复合绝缘子温度密切相关。传统的绝缘子温度测量技术主要是红外成像法，通过无人机携带红外热像仪进行巡线检测技术已得到广泛应用，但该检测技术主要检测的是绝缘子外表面的温度，而且检测过程中还会受到太阳光辐射、邻近设备辐射以及环境温度的影响。郝艳捧等虽然在中国发明授权专利CN 109917239 B中公开了“一种硅橡胶污秽表面放电传递温度的测量系统及方法”，但该技术是采用热电偶检测表面放电，热电偶绝缘性能差，热电偶的存在将影响待测试样周围电磁场，引起电场畸变，降低待测试样的绝缘强度。目前关于复合绝缘子表面盐雾闪络时所引起的内部温升尚不明确，尚无基于内部温度的复合绝缘子盐雾闪络监测系统。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，提供一种利用光纤光栅技术的硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统和方法。所述方法不受电磁干扰、不易受环境腐蚀、测量精度高，且能够实现在线实时检测。由此解决无法监测复合绝缘子盐雾闪络所引起的内部温升问题。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统，包括试验电源、待测硅橡胶试样盐雾闪络装置、摄像机、光纤、光纤光栅解调仪和计算机，

所述待测硅橡胶试样盐雾闪络装置包括环氧树脂玻璃纤维板、硅橡胶平板、布拉格光栅、水滴试样、高压电极和低压电极，环氧树脂玻璃纤维板设于硅橡胶平板上，光纤设于环氧树脂玻璃纤维板和硅橡胶平板之间，在光纤上沿光纤长度方向上设置多个所述布拉格光栅，所述硅橡胶平板上表面能设置多个所述水滴试样，高压电极和低压电极分别设置在硅橡胶平板的两侧；

所述摄像机与所述待测硅橡胶试样表面放电装置相对设置，摄像机与计算机连接，用于拍摄盐雾闪络发电发展过程，且光纤与光纤光栅解调仪连接，光纤光栅解调仪与计算机连接，用于跟踪硅橡胶表面盐雾闪络引起的内部温度变化。

所述试验电源包括220V电源，调压器，变压器，保护电阻和电容分压器，可以产生工频交流高电压用于激励硅橡胶表面放电。

进一步地，高压电极采用铜箔导电胶带制成。

进一步地，低压电极采用铜箔导电胶带制成。

进一步地，采用液相微量进样器将水滴滴在硅橡胶平板上形成水滴试样。

本发明的另一个目的在于提供一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量方法。

一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量方法，具体步骤包括：

(1)制作待测硅橡胶试样盐雾闪络装置；

(2)进行温度标定试验，得到温度系数；

(3)将水滴试样滴定在硅橡胶平板表面；