絕緣子憎水性測試技術在防污閃中的研究及應用

余 洋，賈 飛

（內蒙古電力（集團）有限責任公司烏海電業局，內蒙古烏海 016000）

0 引言

相對于傳統絕緣子來說，復合絕緣子具有強度高、重量輕的優勢，其運行維修較為簡單便捷，應用廣泛。復合絕緣子在電網中應用具有顯著的特征，是一種新型結構絕緣子，其具有典型的憎移性能，可以提高產品防污性能，有效避免輸電線路污閃問題。是保護電路安全穩定運行的重要手段。復合絕緣子在運行中面臨著諸多惡劣的環境，出現電暈放電問題的時帶電粒子就會破壞復合絕緣子的表面狀態，降低憎水性，喪失其防污閃性的特征優勢。

1 絕緣子憎水性測試技術在防污閃工作中的應用價值

近年來，電網污閃事故時有發生，使變電站供電線路部分或全部停電，造成巨大經濟損失和社會影響。運行實踐表明，通過對復合絕緣子在線檢測，可及時發現故障隱患絕緣子，及時退出運行，為電網的安全運行提供可靠的在線檢測手段，提高電網企業社會聲譽，同時也給電網帶來明顯的經濟效益和社會效益。

1.1 硅橡膠憎水性的基本機理

硅橡膠材料中含有憎水性小分子聚合物，這些物質的揮發特征決定了復合絕緣子耐污閃、濕閃性能良好；但這些特征說明硅橡膠絕緣子存在憎水性變弱以及鑄件消失等隱患問題，這些問題是影響電網安全穩定運行的重要因素。而通過現有標準以及實驗方法進行絕緣子質量檢測，可以切實保障電網運行的安全性。

復合絕緣子憎水性機理就是在其分子構成作用之下增強了硅橡膠的憎水性特征。但在其運行之后，在自然因素等多種因素的作用下會導致復合絕緣子表面積污，硅橡膠主鏈包裹作用、本體物質中小分子物質在此種狀態中會逐漸的向污層表面遷出，導致憎水性遷移在這些污層表面上。

1.2 絕緣子憎水性測試技術應用價值

絕緣子應用中其憎水性并不是時刻保持最佳狀態，隨著應用時間的增加，在材料老化等多種因素的影響之下就會降低其整體性能，嚴重的甚至會導致憎水性喪失。而不同的污染物、污染量都會影響絕緣子憎水性，這些問題都是影響變電設備防污閃性能的重要因素。

憎水性檢測儀主要由拍攝裝置、憎水性分析軟件以及噴水裝置組成，其中噴水裝置主要由操作機構和執行噴水機構組成，憎水性檢測通過將拍攝的噴水后絕緣子的狀態輸入憎水性分析軟件，判斷出憎水性的等級，因此噴水裝置對絕緣子噴水的效果直接影響檢測結果，但現有噴水裝置噴出的水霧是一層不變的、不能根據現場絕緣子的狀況噴射不同的水霧，降低了憎水性檢測的精確度。

2 絕緣子憎水性測試技術在防污閃工作中的研究分析

2.1 實踐依據

為了克服現有技術存在的不足，新型復合絕緣子憎水性檢測儀的噴水裝置，解決了噴水裝置不能根據現場絕緣子的狀況控制水量和噴水次數，提高憎水性檢測精確度的問題，同時使拍攝裝置和噴水裝置一體化，自動完成噴水和拍攝全過程，使檢測更加快捷、精準。

該設備將信息采集應用于模塊控制技術，并采用先進的數字圖像處理技術，采取經驗與科學判斷相結合，在塔上，對靠近接地側的1～3 個絕緣子傘裙進行自動定量定時噴射水霧，同時采用自動圖像拍攝裝置對噴水后的復合絕緣子傘群進行圖像拍攝，對比圖像達到判斷性能的目的。

2.2 關鍵技術

該設備的噴水裝置可根據現場各種形狀的復合絕緣子，實現定量、定時、定次數噴射不同形狀的水霧和自動高清晰拍攝截取圖像，做到快速普查復合絕緣子的憎水性，檢測精確度高。噴水和拍攝裝置對絕緣子的憎水性檢測直接影響結果，但現有的噴水裝置和拍攝裝置相互獨立，噴出的水霧是一層不變的、不能根據現場絕緣子的狀況噴射不同的水霧，降低了憎水性檢測精確度。通過該項目真正實現快速、精準檢測復合絕緣子的憎水性，此設備在國內屬于領先水平。

設備具有一體化便攜式特征，可以一次完成裝置、檢測以及噴水、拍照等流程。在處理中可以做到帶電測試，實時檢測設備的憎水性特性。通過計算機系統進行狀態分析，測試結果更為科學。利用機器視覺以及計算機專家系統進行分析，構建有測試結果的數據管理庫可以隨之分析測試結果，可以實現無縫對接。通過LLZSY 分析軟件可以判斷復合絕緣子表面憎水性等級。

測試中利用模塊控制技術進行信息采集，在微型水泵控制器之下可按要求實現定量、定時、定次的噴射處理，保障水霧噴射均勻，提高檢測精確度。噴水裝置采用輕巧結構，無線遠程控制，符合帶電作業操作規程要求，實現復合絕緣子憎水性的在線檢測。

根據現場復合絕緣子不同形狀，旋轉噴射不同形狀的水霧，快速普查復合絕緣子憎水性。操作時控制器穩定，抗磁場干擾性強，抗磁場干擾能力達到1000 A/M。數據測試可以實現系統查詢，記錄每次的信息，綜合結果進行長期的數據分析，了解復合絕緣子的憎水性變化參數以及污耐壓狀態，通過系統可以自動準確確定憎水性等級，對其進行發展態勢判斷。確定污染物等級以及污穢度，進而為判斷耐污性、濕閃性提供科學參考。

2.3 實施方案

2.3.1 噴水裝置

通過HC 分級法可以做到帶電噴水處理，在紅外控制技術支持之下，整合單片機自控、微型電泵驅動等技術手段，具有制動化的特征。通過模塊化進行處理，拆卸便捷、便于攜帶。

2.3.2 分析軟件

利用憎水性分析軟件分析各項數據參數，判斷等級，主要由客觀以及主觀判斷構成。

（1）客觀判斷。憎水性客觀判斷是通過軟件設計判斷方式分析拍攝圖像獲得檢測結論信息。

（2）主觀判斷。基于憎水性等級進行主觀判斷。通過HC 分級法進行圖像對比分析，在軟件中輸入現場噴水圖像，利用軟件嵌入HC 分級進行對比分析、確定等級。常規狀況下，主觀判斷是一種輔助性判斷方式。

2.4 設備應用作用

應用該設備可以實現對輸電線路復合絕緣子和變電站內噴涂有RTV 涂料絕緣子憎水性的有效監測與狀態評估，打破過去穿透繁瑣、費時費力的傳統檢測方式，實現便捷、快速、準確檢測復合絕緣子及變電站內噴涂有RTV 涂料絕緣子的憎水性，實現對輸電線路復合絕緣子檢測及站內噴涂有RTV 涂料絕緣子的憎水檢測，擴展了檢測范圍，保證電力系統的安全可靠運行。同時，電力運行部門可以根據絕緣子憎水性的狀態制定科學合理的維修計劃，避免不必要的停電檢查和大量的人力及物力浪費。

3 結束語

硅橡膠復合絕緣子具有良好的性能，但在紫外線、溫度以及惡劣環境等多種因素作用下，會導致表面結構出現老化等諸多問題，這些問題的存在嚴重降低了絕緣子的憎水性。通過現代化的技術手段與設備進行憎水性檢查分析，了解其運行狀態并進行預測分析，可以為絕防污閃工作提供參考，從根本上保障電力系統運行的安全性和穩定性。