【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路外绝缘性能测试领域，特别是涉及一种复合绝缘子老化评估装置及方法。
技术介绍
1、复合绝缘子由于其防污闪能力强、重量轻、便于安装等特点而被广泛应用于电力系统。复合绝缘子的应用为减少电力系统污闪事故做出了重要贡献，但随着运行时长的增加，复合绝缘子自身的一些问题也逐渐暴露出来。复合绝缘子由复合材料伞裙、护套和环氧玻璃纤维芯棒所构成这一特点，注定了老化问题始终是影响复合绝缘子长期运行可靠性的关键因素之一。在南方的高温、高湿度、强紫外的环境中，复合绝缘子不仅要承受高压端的强电场、导线带来的极限应力，同时还要承受外界环境的影响，因此在长期运行过程中其会发生一定程度的老化。长期的老化作用会导致复合绝缘子出现如脆性断裂和酥朽断裂等故障。因此准确掌握复合绝缘子的老化损耗，评估其老化程度对于复合绝缘子的长期稳定运行尤为重要。
2、目前对于复合绝缘子老化的评估方法主要分为材料性能检测手段和电学性能检测手段。材料性能检测手段包括硅橡胶伞裙的外观检测，憎水性检测，与微观层面的红外光谱分析等。电学性能检测手段主要是泄漏电流测试、红外热成像检测、紫外成像检测等。上述方法中材料性能检测手段需要将复合绝缘子加工成特定的形状，并通过对应的微观检测设备进行检测，检测时间久，操作过程复杂。电学性能检测手段中，对于泄漏电流的检测只能表征出此时流过样品截面的电流大小，并不能准确地分析处其在交流电作用下的损耗值。红外热成像和紫外热成像是对带点状态下的发热温升以及放电情况进行检测，检测过程受周围环境影响较大，操作过程中需要给绝缘子施加高压，操
3、需要说明的是，在上述
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部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
的缺陷，提供一种复合绝缘子老化评估装置及方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种复合绝缘子老化评估装置，包括电导损耗测试模块、介电损耗测试模块以及计算分析单元，所述电导损耗测试模块用于测量复合绝缘子样品的电导损耗参数，所述介电损耗测试模块用于测量复合绝缘子样品的介电损耗参数，所述计算分析单元用于根据所述电导损耗参数和所述介电损耗参数计算分析复合绝缘子样品的老化程度。
4、进一步地：
5、所述电导损耗测试模块采集测试过程中对复合绝缘子样品施加的工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流，所述电导损耗参数根据所述工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流计算得到；所述介电损耗测试模块采集测试过程中对复合绝缘子样品施加设定频率的微波在设定时间内使复合绝缘子样品截面产生的最高峰值点温度变化值，所述介电损耗参数根据复合绝缘子样品截面的最高峰值点温度变化值计算得到。
6、所述的复合绝缘子老化程度s1通过如下公式计算：
7、
8、其中，为未老化的复合绝缘子的电导损耗，待测的复合绝缘子样品的电导损耗；为未老化的复合绝缘子的介电损耗，待测的复合绝缘子样品的介电损耗；其中，电导损耗为测试过程中对复合绝缘子测得的工频交流电压与测得的对应电流的乘积，介电损耗为测试过程中对复合绝缘子施加设定频率的微波在设定时间内使复合绝缘子截面产生的最高峰值点温度变化值。
9、所述微波的频率为2.45ghz，所述设定时间为10s。
10、所述电导损耗测试模块包括高压电极、地电极和电压电流采集装置，所述高压电极和所述地电极用于在复合绝缘子样品上施加工频交流电压，所述电压电流采集装置用于采集施加的工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流。
11、所述介电损耗测试模块包括磁控管、波导以及红外热像仪，所述磁控管用于产生微波，所述波导用于将微波能量引导到复合绝缘子样品上，所述红外热像仪用于测量样品在微波作用下的温度变化。
12、所述红外热像仪与所述波导呈90°角设置。
13、所述介电损耗测试模块还包括微波腔体，所述微波腔体的内壁覆盖有吸波材料，用于防止微波能量的泄漏，复合绝缘子样品放在所述微波腔体中进行介电损耗测试。
14、一种复合绝缘子老化评估方法，使用所述的复合绝缘子老化评估装置进行复合绝缘子的老化评估，其中，通过电导损耗测试模块测量复合绝缘子样品的电导损耗参数，通过介电损耗测试模块测量复合绝缘子样品的介电损耗参数，由计算分析单元结合所述电导损耗参数和所述介电损耗参数计算分析复合绝缘子样品的老化程度。
15、进一步地，复合绝缘子样品在测试前加工至5cm高度的圆柱型短样。
16、本专利技术具有如下有益效果：
17、本专利技术提出了一种复合绝缘子老化评估装置及方法，设置电导损耗测试模块和介电损耗测试模块，通过精确测量电导损耗和介电损耗，两者相结合共同提供了绝缘子老化评估的多维度数据，能够实现对复合绝缘子老化程度的全面准确评估，并可提供精确的老化评价参数。本专利技术的评估方法所得结果直观且可靠，通过电导损耗和介电损耗的测量与联合计算，可以准确反映复合绝缘子的老化状态，并为老化程度提供了量化的评估指标。优选方案中，电导损耗测试基于样品在工频交流电压下的电流响应，而介电损耗测试则基于样品在微波作用下的温度变化，后者利用微波作用下在设定时间内使复合绝缘子样品截面产生的最高峰值点温度变化值等效计算介电损耗参数，并使用该温度变化值作为介电损耗评估的指标，有效反映了材料在交流电场中的介电损耗情况，其与电导损耗共同提供老化评估的多维度数据，具有较小的试验误差，确保了评估结果的全面性与可靠性。本专利技术装置的设计使得检测过程迅速且操作简便，与传统的评估方法相比，大幅减少了操作复杂性和检测时间，提高了工作效率。而且，本专利技术评估过程中不会对绝缘子样品造成损害，保持了样品的完整性，有利于后续进行其他宏观与微观检测，提高了复合绝缘子老化评估的实用性和灵活性。相比现有技术，本专利技术为复合绝缘子的长期稳定运行提供了更为简便可靠的老化测试评估，有助于预防绝缘子老化导致的故障，保障电力系统的安全和稳定。
18、总的来说，本专利技术的复合绝缘子老化评估装置及方法实现了对复合绝缘子老化程度的快速、准确、直观的评估，具有操作简便、结果可靠、无损检测等优点，为绝缘子老化状态评估、监测和电力系统维护提供了有力的技术支持。
19、本专利技术实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。
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1.一种复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，包括电导损耗测试模块、介电损耗测试模块以及计算分析单元，所述电导损耗测试模块用于测量复合绝缘子样品的电导损耗参数，所述介电损耗测试模块用于测量复合绝缘子样品的介电损耗参数，所述计算分析单元用于根据所述电导损耗参数和所述介电损耗参数计算分析复合绝缘子样品的老化程度。
2.如权利要求1所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述电导损耗测试模块采集测试过程中对复合绝缘子样品施加的工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流，所述电导损耗参数根据所述工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流计算得到；所述介电损耗测试模块采集测试过程中对复合绝缘子样品施加设定频率的微波在设定时间内使复合绝缘子样品截面产生的最高峰值点温度变化值，所述介电损耗参数根据复合绝缘子样品截面的最高峰值点温度变化值计算得到。
3.如权利要求2所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述的复合绝缘子老化程度S1通过如下公式计算：
4.如权利要求3所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述微波的频率为2.45Ghz，所述设定时间为10s。p>
5.如权利要求2至4任一项所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述电导损耗测试模块包括高压电极、地电极和电压电流采集装置，所述高压电极和所述地电极用于在复合绝缘子样品上施加工频交流电压，所述电压电流采集装置用于采集施加的工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流。
6.如权利要求2至4任一项所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述介电损耗测试模块包括磁控管、波导以及红外热像仪，所述磁控管用于产生微波，所述波导用于将微波能量引导到复合绝缘子样品上，所述红外热像仪用于测量样品在微波作用下的温度变化。
7.如权利要求6所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述红外热像仪与所述波导呈90°角设置。
8.如权利要求6所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述介电损耗测试模块还包括微波腔体，所述微波腔体的内壁覆盖有吸波材料，用于防止微波能量的泄漏，复合绝缘子样品放在所述微波腔体中进行介电损耗测试。
9.一种复合绝缘子老化评估方法，其特征在于，使用如权利要求1至8任一项所述的复合绝缘子老化评估装置进行复合绝缘子的老化评估，其中，通过电导损耗测试模块测量复合绝缘子样品的电导损耗参数，通过介电损耗测试模块测量复合绝缘子样品的介电损耗参数，由计算分析单元结合所述电导损耗参数和所述介电损耗参数计算分析复合绝缘子样品的老化程度。
10.如权利要求9所述的复合绝缘子老化评估方法，其特征在于，复合绝缘子样品在测试前加工至5cm高度的圆柱型短样。
...【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，包括电导损耗测试模块、介电损耗测试模块以及计算分析单元，所述电导损耗测试模块用于测量复合绝缘子样品的电导损耗参数，所述介电损耗测试模块用于测量复合绝缘子样品的介电损耗参数，所述计算分析单元用于根据所述电导损耗参数和所述介电损耗参数计算分析复合绝缘子样品的老化程度。
2.如权利要求1所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述电导损耗测试模块采集测试过程中对复合绝缘子样品施加的工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流，所述电导损耗参数根据所述工频交流电压和流经复合绝缘子样品的电流计算得到；所述介电损耗测试模块采集测试过程中对复合绝缘子样品施加设定频率的微波在设定时间内使复合绝缘子样品截面产生的最高峰值点温度变化值，所述介电损耗参数根据复合绝缘子样品截面的最高峰值点温度变化值计算得到。
3.如权利要求2所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述的复合绝缘子老化程度s1通过如下公式计算：
4.如权利要求3所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述微波的频率为2.45ghz，所述设定时间为10s。
5.如权利要求2至4任一项所述的复合绝缘子老化评估装置，其特征在于，所述电导损耗测试模块包括高压电极、地电极和电压电流采集装置，所述高压电极和所述地电极用...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹芳辉，李会杰，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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