专利名称：一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法
一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法技术领域
本发明是一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，属于直流瓷绝缘子铁帽加 速电腐蚀试验方法的创新技术。
背景技术：
由于我国一次能源和复合分布的不均衡，我国能源资源大部分在西部，而电力需 求则集中在东部，长距离地将电力从西部输送到东部不可避免。从全国电网来看，西电东 送、南北互供、全国联网是我国电网发展的总方针，也是21世纪国家能源工业建设的基本 战略目标。特高压直流输电定位于部分大水电基地和大煤电基地的远距离大容量外送，建 设特高压电网将有助于实现更大范围内的资源优化配置，实现跨大区、跨流域的水火互济， 变输煤为输电和提高能源的利用率，对国民经济的发展具有重要意义。从技术经济比较的 结果中我们可以看出采用特高压输电能够大大节约输电投资。
随着电压等级的提高，考虑到机械特性和电气特性的因素，特高压直流输电工程 大量采用V型串，在潮湿或降雨条件下易在V型串下侧的瓷绝缘子铁帽和瓷面缝隙易被 水珠桥接，形成集中的电流回路，造成了局部的电腐蚀现象。2011年10月，±800kV楚穗 直流输电线路负极性侧V型串发现20000余片绝缘子发生铁帽电腐蚀现象；2012年2月， ±SOOkV复奉直流负极性侧V型串2000余片绝缘子也发现铁帽电腐蚀现象。
目前，国内外对瓷绝缘子电腐蚀问题的研究主要集中在钢脚腐蚀方面。科研人员 对比了钢脚镀锌层与不镀锌层的瓷绝缘子的电腐蚀情况，研究了绝缘子瓷面胀裂的原因， 并提出了相关的应对措施；研究表明长棒型瓷绝缘子比不带锌环帽脚的瓷绝缘子具有更强 的抗腐蚀性能，可大胆运用于高压直流输电线路中；有文献采用表面固体层法对绝缘子进 行加速腐蚀试验，分析了绝缘子金具腐蚀机理，认为直流绝缘子表面泄漏电流的增加会加 重对其的腐蚀，且锌套可有效保护绝缘子钢脚，其机械强度不受腐蚀的影响。
至今为止，关于瓷绝缘子钢脚电解腐蚀的问题研究较多，各制造厂家已有成熟制 造工艺和产品，现场运行效果良好，但关于铁帽电腐蚀问题的研究未见相关报道。在大面积 的铁帽电腐蚀现象发生后，急需进行相关的试验，研究电腐蚀的发展机理和抑制措施，但目 前尚无可供参考的试验方法。因此，首先需要对直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法进 行研究，为后续研究提供基础。发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种实用性强，具有较好的等效性和可重 复性的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法。本发明可广泛应用于直流瓷绝缘子铁帽电 腐蚀问题的试验研究。
本发明的技术方案是本发明的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，包括有 如下步骤I)清洗瓷绝缘子表面污垢，放置阴凉处干燥，避免阳光直射；2)将铜片粘贴至绝缘子表面，短接绝缘子下表面和部分上表面的爬距，铜片电极与铁 帽间应有一定的距离；3)将粘贴有铜片的绝缘子置于液体环境模拟室内，采用滴水法试验，水滴从绝缘子正 上方滴下，在绝缘子下侧的铁帽和瓷面间隙处汇聚，形成比较集中的液体接触点；4)选取年均泄漏电荷量并以此为基础进行试验；5)解剖绝缘子铁帽发生电腐蚀部位，测量电腐蚀区域的长度、宽度、深度及腐蚀方向。
上述步骤2)为了便于铁帽加速电腐蚀试验的开展，使用强力胶将铜片贴至绝缘子 表面。
上述步骤4)以2618C/年为基准年泄漏电荷量进行试验。
上述步骤4)试验所需的泄漏电流I大小为2618\4/(24\60\60\8)父1000，单 位为mA，其中A为试验模拟绝缘子运行年数，B为试验所需的天数，2618为所述的年均泄漏电荷量。
上述步骤2)中铜片电极与铁帽间距离为5 8cm。
上述铜片电极上涂覆密封胶，防止铜片电极在水流的浸润下脱离绝缘子表面。
上述步骤3)中水流速度为5 10L/h。
本发明的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法可用于对直流瓷绝缘子铁帽电 腐蚀问题进行研究。本发明试验方法步骤严谨、实用性强，具有较好的等效性和可重复性， 可广泛应用于直流瓷绝缘子铁帽电腐蚀问题的试验研究。试验结果可用于指导瓷绝缘子铁 帽电腐蚀抑制措施的研究，提高输电线路的运行安全性。本发明是一种方便实用的直流瓷 绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法。


图1为本发明试验过程流程图；图2为滴水法试验的原理图；图3为直流瓷绝缘子电腐蚀区域各参量的定义；图4为采用本发明试验方法试验结果与现场电腐蚀情况对比图。
具体实施方式
实施例本发明直流瓷绝缘子铁帽锌环的设计方法，具体实施步骤如图1所示1)清洗瓷绝缘子表面污垢，放置阴凉处干燥，避免阳光直射；2)为了便于铁帽加速电腐蚀试验的开展，使用强力胶将铜片贴至绝缘子表面，短接绝 缘子下表面和部分上表面的爬距，铜片电极与铁帽间应的距离为5 8cm，这一距离指的是 沿绝缘子表面从铜片电极至铁帽的爬距值。在铜片电极上需要涂覆密封胶，防止铜片电极 在水流的浸润下脱离绝缘子表面。
3)如图2所示，液体环境模拟采用滴水法。滴水法是指水滴从绝缘子正上方滴下， 水流速度较慢(O 15L/h范围内可调)，水流面积较小，在绝缘子下侧的铁帽和瓷面间隙处 汇聚成为比较集中的液体接触点，推荐试验时的水流速度为5 10L/h。经分析表明，现场 绝缘子带电运行时，由于大雾、毛毛雨或者冷凝的作用，在V串下侧铁帽与瓷面的缝隙处形成桥接的水滴，该处接触面较小，因此与该方法情况相似。本发明的方法作为瓷绝缘子铁帽 加速电腐蚀试验的方法，并与现场绝缘子电腐蚀情况进行了等效性研究。
4)楚穗直流线路最早发现11基塔发生电腐蚀现象，从中选取I基塔的负极性侧 4串绝缘子进行了解剖研究，结果表明年泄漏电荷量最大的绝缘子为2618C，该量值可以反 映11基塔中电腐蚀较重的情况。国内外其他国家和地区的年泄漏电荷量的对比情况如表I 所示。不同国家和地区绝缘子电腐蚀年均泄漏电荷量均在1500 3000C之间，大部分介于 2400 3000C之间。本发明选取的年泄漏电荷量与国内外其他国家和地区的年泄漏电荷 量基本一致。因此可以将2618C作为瓷绝缘子铁帽电腐蚀问题研究的参考年泄漏电荷量。
5)试验所需的泄漏电流/=2618 X A/(24X 60 X 60 XB) X 1000，单位为mA，其中A为 试验模拟绝缘子运行年数，B为试验所需的天数，其值根据计划确定，2618为步骤4)所述的 年均泄漏电荷量。因此，在制定好试验所需的完成时间后，可以通过控制试验时泄漏电流的 大小，按时完成相应计划。
6)解剖绝缘子铁帽发生电腐蚀部位，测量电腐蚀区域的长度、宽度、深度及腐蚀方 向，其中电腐蚀区域的长度、宽度、深度及腐蚀方向如图3所示。图3中，腐蚀发生后的绝缘 子铁帽包括铁基301，锌环302，密封件303，铁基损失区域长度LI，锌环损失区域长度L2，铁 基损失区域宽度Wl，锌环损失区域宽度W2和损失区域深度Hl，滴水檐处为309。
为验证本发明试验方法是否与现场绝缘子电腐蚀情况具有等效性，选取无锌环绝 缘子采用实时例中的试验方法进行加速电腐蚀试验(V型串悬挂，夹角为76° )。试验结果 和现场绝缘子电腐蚀情况对比如表2和图4所示。由此可以看出，加速电腐蚀试验结果与 现场电腐蚀情况电腐蚀区域的长度、宽度和深度相差在10%之内，因此试验结果与现场情 况具有良好的等效性。
为验证本发明试验方法的可重复性，两位不同的试验者用相同的方法进行加速电 腐蚀试验。试验结果如表2所示。不同试验者试验结果电腐蚀区域长度、宽度和深度的误 差均在7%之内，具有良好的可重复性。
表I国内外不同地区年均泄漏电荷量
权利要求
1.一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于包括有如下步骤 1)清洗瓷绝缘子表面污垢，放置阴凉处干燥，避免阳光直射； 2)将铜片粘贴至绝缘子表面，短接绝缘子下表面和部分上表面的爬距，铜片电极与铁帽间应有一定的距离； 3)将粘贴有铜片的绝缘子置于液体环境模拟室内，采用滴水法试验，水滴从绝缘子正上方滴下，在绝缘子下侧的铁帽和瓷面间隙处汇聚，形成比较集中的液体接触点； 4)选取年均泄漏电荷量并以此为基础进行试验； 5)解剖绝缘子铁帽发生电腐蚀部位，测量电腐蚀区域的长度、宽度、深度及腐蚀方向。
2.根据权利要求1所述的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于上述步骤2)为了便于铁帽加速电腐蚀试验的开展，使用强力胶将铜片贴至绝缘子表面。
3.根据权利要求1所述的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于上述步骤4)以2618C/年为基准年泄漏电荷量进行试验。
4.根据权利要求3所述的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于上述步骤4)试验所需的泄漏电流I大小为2618XA/(24X60X60XB)父1000，单位为11^，其中A为试验模拟绝缘子运行年数，B为试验所需的天数，2618为所述的年均泄漏电荷量。
5.根据权利要求1所述的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于上述步骤2)中铜片电极与铁帽间距离为5 8cm。
6.根据权利要求1所述的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于上述铜片电极上涂覆密封胶，防止铜片电极在水流的浸润下脱离绝缘子表面。
7.根据权利要求1所述的直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法，其特征在于上述步骤3)中水流速度为5 10L/h。
全文摘要
本发明是一种直流瓷绝缘子铁帽加速电腐蚀试验方法。包括如下步骤1)清洗瓷绝缘子表面污垢，放置阴凉处干燥，避免阳光直射；2)将铜片粘贴至绝缘子表面，短接绝缘子下表面和部分上表面的爬距，铜片电极与铁帽间应有一定的距离；3)将粘贴有铜片的绝缘子置于液体环境模拟室内，采用滴水法试验，水滴从绝缘子正上方滴下，在绝缘子下侧的铁帽和瓷面间隙处汇聚，形成比较集中的液体接触点；4)选取年均泄漏电荷量并以此为基础进行试验；5)解剖绝缘子铁帽发生电腐蚀部位，测量电腐蚀区域的长度、宽度、深度及腐蚀方向。本发明试验步骤严谨、实用性强，试验结果与现场绝缘子的电腐蚀情况具有较好的等效性，可广泛应用于直流瓷绝缘子铁帽电腐蚀问题的试验研究。
文档编号G01N17/00GK103048260SQ201210587698
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者张福增, 宋磊, 罗凌, 李锐海, 王黎明 申请人:南方电网科学研究院有限责任公司, 清华大学深圳研究生院