利用红外热像检测高压绝缘子污秽度的影响因素研究--《高电压技术》2010年07期
利用红外热像检测高压绝缘子污秽度的影响因素研究
【摘要】：针对不同环境温度、环境湿度、实验电压下绝缘子污秽程度的识别,提出了一种基于红外热像特征和BP神经网络的智能识别方法。以污秽绝缘子表面温度分布的方差值及其相对于环境平均温度的最大温升和平均温升作为污秽特征,结合环境温度、湿度、实验电压共6个量作为BP神经网络输入,通过神经网络强大的非线性映射能力实现污秽等级的自动识别。实验分析表明污秽特征的选取剔除了环境温度的影响,在不同电压等级与湿度条件下,不同污秽等级特征数据虽有部分重合,但神经网络引入电压等级与湿度作为多维输入,因此同样可以准确区分不同污秽等级。实验结果证明该方法能有效实现不同环境温度、环境湿度、实验电压下的绝缘子污秽等级识别。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TM216【正文快照】：
0引言随着工业的发展、输电电压的升高、电网规模的不断扩大以及大气环境污染的日益加剧,一些电网相继发生大面积频繁污闪事故,严重威胁着电网的安全运行。造成高压架空线路污闪事故的根本原因是绝缘子表面沉积了污秽物质,导致潮湿条件下绝缘子表面电阻降低,泄漏电流增大,从
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有关绝缘子串的挂点选择你了解吗
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发布时间： 16:31
河间华阳电力电气有限公司是专业生产绝缘子串的大型企业，公司为您详细介绍绝缘子串的挂点选择
绝缘子串挂点选择
悬垂挂线点 现在的典设一般采用U形挂板或者U型挂环一点悬挂或两点悬挂连接。 &耐张挂线点 常用的耐张挂线点的连接方式页一般采用一般采用U型挂环。 1 绝缘，“串串”必不可少 绝缘子主要起绝缘作用，用于悬挂导线并使导线与杆塔和大地绝缘。无论是高压线路、超高压线路还是特高压线路，在任何电压等级的架空线路上，绝缘子都是必不可少的。
2 绝缘子的绝缘水平需要达到怎样的要求？ & & 绝缘子的绝缘水平必须满足以下三方面要求：能承受内部过电压，并承受大部分的外部过电压，还能满足输电线路在潮湿、脏污气象条件下防污闪的需要。 首先是承担内部过电压。内部过电压以操作过电压为主。输电线路每次停电和送电，都需要操作开关，这时会产生操作过电压。每条输电线路绝缘子串的绝缘水平决定了其是否能够有效承担操作过电压。如果绝缘水平过低，线路很可能会发生跳闸故障。 & & 其次是承担一部分外部过电压，也就是大气过电压，这主要是由雷电导致的。每条输电线路在设计建造时都会设定一个相对合理的雷击跳闸率，因为每次雷电的强度不一样，无法保证能够完全承受每一次雷击。不同电压等级输电线路的雷击跳闸率不一样，而相应的，其绝缘子串能够承受的大气过电压也不同。 再次是有效防污闪。绝缘子串常年暴露在大气环境中，经受风吹日晒雨淋，其表面会积累一定的灰尘，灰尘当中多少含有可溶的导电物质，如果绝缘子表面受潮，灰尘中的可溶性导电物质溶解到水中，降低了绝缘子表面的沿面绝缘，严重时就会导致发生污闪。 由于不同地理环境的地区在不同气象条件下积累污秽的速度不同，所以对绝缘子串的绝缘水平要求也不同。绝缘子串配置时，一般按承担过电压的能力去设计，并用其防污闪的能力去校核其绝缘水平。
3 “强悍”的“串串”一般是用什么材料做的？ 从材料的区别来说，目前主要有三种材质的绝缘子：瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子。 瓷绝缘子 &是出现最早、运行经验也最丰富的一种绝缘子，对于电力行业的发展功不可没。 瓷绝缘子没有憎水性。打个比方，有憎水性的材质就像荷叶一样，下了雨后，荷叶表面上的水珠可以滚动乃至掉落，并不会真正使荷叶表面湿润。由于缺乏憎水性，瓷绝缘子表面的污秽在潮湿的气象条件下会受潮湿润，此时绝缘子的表面绝缘与绝缘子表面的脏污程度有关。为保证绝缘子的绝缘水平，需要供电员工对其表面积累的灰尘和脏污进行清扫，以防止外绝缘表面的绝缘强度降低而引发污闪事故。瓷绝缘子在运行过程中有劣化现象，需要对瓷绝缘子进行逐片劣化检测。一般来说，瓷绝缘子每5~8年需要进行一次检测。 玻璃绝缘子 &主要是由钢化玻璃制成。玻璃绝缘子一旦劣化，会发生自爆，供电员工可用肉眼辨识。基于这种特性，玻璃绝缘子也不需要进行劣化检测。玻璃绝缘子也没有憎水性，需进行清扫以恢复其表面绝缘水平。 复合绝缘子 &主要由硅橡胶和芯棒材料制成。它的最大特性就是具有憎水性，并且有憎水性的迁移性。复合绝缘子表面不能形成具有一定导电性的水膜，因此抗污闪的能力较强。在一般运行条件下，复合绝缘子几乎不需要特别维护，能大大节省人力成本。
4 不同材质的绝缘子分别适用于哪些输电线路呢？ 根据用途不同，绝缘子串主要分为直线串、跳线串和耐张串。 瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子在我国输电线路中的分布状况基本可以称为“三足鼎立”。 超高压、特高压线路以及直流线路中的耐张绝缘子串，绝大多数用的是瓷绝缘子和玻璃绝缘子。脏污地区的直线串和跳线串，绝大多数用的是复合绝缘子。而在地理环境比较清洁的区域，部分采用的是复合绝缘子，主要使用的还是瓷和玻璃绝缘子。 不同地区的气象和环境条件不同，外绝缘的配置原则也不一样，在绝缘子材料的选择上有一定的差异。
5 为什么在高原地区，同样电压等级线路的“串串”片数会变得更多？ 不同电压等级下，绝缘子串的片数会有所不同。随着电压等级的升高，绝缘子串的片数也会相应增加。 在海拔高的地区，绝缘子串的片数会比低海拔地区相同电压等级输电线路的绝缘子串片数更多一些。到了高原地区，同样串长的绝缘子的放电电压就会变低，这时只有靠增加绝缘子串的长度来提升其绝缘水平。
看图识“串串” 各类绝缘子典型外形图及使用范围 ●普通伞型 适合在污秽程度较轻的地区使用。
（左）盘型悬式绝缘子 &（右)支柱绝缘子
●双层伞型 伞平滑无棱，有利于风雨清洗，积污速率低，运行效果较好。
●空气动力学型或平坦型 运行经验证明，在沙漠、重工业污染地区或不直接被海水污染的沿海地区，使用空气动力学型或平坦型外形比较合适，该外形在长期干燥地区非常有效。
（左)空气动力学型绝缘子 （中）支柱绝缘子 （右)复合绝缘子、支柱绝缘子
●大小伞交替型 适合于严重潮湿或发生冰雪桥接的地区。 （左)悬式绝缘子 （中)支柱、套管 （右)复合绝缘子、支柱、套管
●钟罩防污型或深棱伞型 &盐雾、海水或其他溶解状态污染的地区，宜使用钟罩防污型或深棱伞型绝缘子。钟罩防污型或深棱伞型在含有缓慢溶解盐的微粒污秽沉积物地区也是有效的，但由于其沟槽深，自洁性较差，人工清扫不方便。 各种各样的电线，抬头不见低头见，但你还真不一定认识它们！电压是多少，直流还是交流……这么一问，85%的人立马傻眼了…… 这也不怪大家，实话说，即便是学电的、在电力系统工作的人都不一定认识输电线路……今天，电网君教大家几个认输电线路的妙招。
（这是啥输电线路……） 先说说输电杆塔的概念，输电导线是由输电杆塔一段一段撑起来的，高电压等级的用“铁塔”，低电压等级的比如居民区里见的一般用“木头杆”或“水泥杆”，合起来统称“杆塔”。高电压等级的线路需要有更大的安全距离，所以要架得很高，只有铁塔才能有能力负担数十吨的线路，一根电线杆架不了这么高、也没这么大支撑力，所以电线杆都是较低电压等级的。至于多高电压算高，多低算低，这个回头细说。
（皖电东送1000千伏特高压交流线路） 对了，电压等级都是说线电压，ABC三相中任意两相之间的电压。家里用的220伏是相电压，是三相中任意一相对大地的电压。实际家里用电是380伏线电压的（220伏的根号3倍），只是到了楼门口了，才三相分开，比如ABC三相各入一栋楼的三个单元。380伏电压等级在电力系统也叫0.4千伏电压等级，对比下目前的1000千伏特高压输电线路，差2500倍，颤抖吧~
我们在旅行沿途看到的一般都是输电铁塔，至于塔型什么的没啥意思就不说了，猫头塔、酒杯塔、门型塔、V字塔都是“象形”的，看样子就知道。输电线路也分直流和交流（DC和AC），直流好认但不是很常见，国内的线路就那么几条，碰上不容易。
下图是±800千伏哈密南—郑州特高压直流输电线路。
铁塔是T型的，下面吊着两回输电线路，一边正极，一边负极，至于为啥正极和负极要分这么多股线，咱们等到讲交流线路的分裂导线时再说。仔细看铁塔上面还伸出来了两个小“角”，一边也各一条“细线”，这不是输电用的，而是避雷用的避雷线，也叫地线。
下面集中说说交流线路，这个几乎是“大宝天天见”。
交流的一回线路有A、B、C三相，输电铁塔最顶端顶着的是避雷线。雷暴多地区或电压等级高的线路是两根避雷线，雷暴不严重或电压等级低的线路可以减少到一根避雷线，这个是从工程实际和省钱的角度选择的，反正大家看到最顶端细细的一或两根线就知道是避雷线了。
& && 避雷线都是跟铁塔相连的，为的是把雷击时的电流能顺着铁塔引到地里面去。不过在接的时候，避雷线和杆塔中间是有段绝缘体或绝缘子的，仔细看，能看到跳线。这样的目的是可以在雷击时方便击穿泄流，同时在平时减少输电损耗。如果避雷线直接连着铁塔，则线中对导线的感应电流会直接流入大地，导致输电损耗。
避雷线一般都是高电压等级的空旷地区的输电铁塔用，咱们看到的电线杆上一般很少有避雷线：一是电线杆一般是在城市内，有其他更高的建筑可以被雷劈；二是本来低电压等级的电线杆就送不了多少电，还要架根避雷线的成本就高了。
避雷线下面就是输电线路了，根数都是3的倍数，3根线的叫一回线，6根线的叫两回线，12根的就叫四回线了，每一回里都有ABC三相的三根线。开头的那张图我们就叫“同塔四回”线路。之所以一个塔上有多回线路，主要是考虑输送容量和占地面积，所以也衍生出了“线路长度”和“回路长度”的概念，对同塔双回而言，回路长度是线路长度的2倍，以此类推。下图也是两个同塔四回的线路，如果是不同电压等级的，则上面导线的电压要高于下面导线的电压，电压越高对地的安全距离要求越高。
两种不同布置的同塔四回线路
避雷线和输电导线其实也很好区分，一个是直接顶在杆塔上的，一个是需要用绝缘子串悬挂在杆塔上的。杆塔上是地电位，没有绝缘子串的绝缘，导线就直接对杆塔短路了。看输电线路，能分清电压等级是首位的，这决定了是哪条线，大概输送多少功率，输送多远距离。
怎么一眼看出输电线路的电压呢？秘诀是“三看”：看导线分裂数、看绝缘子串长度、看杆塔高度。
1 看导线是几分裂的 先说分裂数，正如下面这张图片显示的，对于ABC三相中的每一相导线，都是分成好几股的，比如下面这个1000千伏特高压输电线路就分了8股，叫“八分裂”导线。之所以一相导线要分裂成好几股，是要把导线的“等效直径”扩大，相当于用几股较细的导线（相对较细，其实也有女生的手腕子粗），围成一个近似圆形，相当于把整相的导线直径“等效”扩大了。 扩大“导线直径”有这么几个原因： 一是交流电有“趋肤效应”，因为自感的原因，电流大部分都在导线表面流动，导体中间几乎没有电流，把导体弄成管状可以简约材料减轻重量，既然是管状，不如弄成分裂导线代替管状线；
二是高压输电线电流很大，要求导线的电阻低，电阻与导线的面积成反比，因此本来要用很粗管状导线代替，现在就用分裂导线了（在变电站里还是用管母线）；
三是导线越粗，导线表面电场强度就越低，电晕就越小。电晕是对电能的损耗，我们当然希望把导线弄粗些，降低表面场强及电晕。
电晕是一种放电现象，雨天在输电线周围可能会听到“兹兹”的声音，那就是电晕的声音，夜里也能看到导线在发微弱的光，当然电晕也不是只有坏处，以后可以细说。
由电晕的“兹兹”声，也会带来无线电干扰，这也是为什么直流导线也要分裂的原因，都是为了降低电晕。
在1000千伏以下还有750千伏的超高压输电线路，这个电压等级只在我国的西北电网使用，欧洲倒也有765千伏这个电压等级的线路。750千伏电压等级一般用六分裂的导线。以下试题来自：
问答题简答题检测110kV电压等级的绝缘子串时，当发现同一串中的零值绝缘子片数达到几片时，应立即停止检测。 参考答案
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