一種特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置的製作方法
2023-10-06 07:28:49
專利名稱：一種特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，屬於高電壓試驗技術領域，尤其涉及一種能夠形成穩定環流風場的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置。
背景技術：
利用人工氣候試驗室進行絕緣子覆冰試驗，是研究絕緣子覆冰絕緣電氣特性常用的方法。試驗室的模擬覆冰系統是為了更好的模擬大自然的覆冰環境，其覆冰與自然覆冰的相似性和穩定性是本系統的關鍵，研究人員設計了不同的裝置來提高模擬的真實性。人工氣候試驗室一般由試驗大廳、製冷系統、噴淋系統組成。試驗大廳是絕緣子串開展高電壓試驗的主要空間，配備製冷系統和噴淋系統以實現低溫和下雨等氣候環境。試驗大廳的空間主要取決於高電壓試驗的電壓水平，電壓越高所需空間尺寸越大，例如特高壓試驗要求長寬各20m以上，高25m以上。製冷系統由制冷機組、冷凝器、風機和通風管道組成，常採用風冷形式降低大廳內的環境溫度，一般在試驗室的頂部或側壁設有出風口。出風口的風量和風速根據大廳的單位時間所需冷量而確定。噴淋系統由儲水箱、水冷機、加壓泵、噴淋管道和噴嘴組成。在某些氣候試驗室中在噴嘴的後面添加風系統，以實現自然界中帶有風速的降雨。人工氣候試驗室大廳在開展覆冰試驗室時是一個封閉的環境，一方面製冷系統吹出的冷風會改變試驗室的風流場，試驗室內易形成漩渦風、回流風、反射風等不穩定風流場，另外某些氣候試驗室在噴嘴後面添加吹風系統，但由於吹風系統設計單一，風場也不穩定。同時大廳內上下空氣由於溫度差形成的對流也會改變試驗室內的風流場。由於噴嘴噴出的霧滴顆粒很小，很容易受到這些不穩定風流場的影響，致使絕緣子串的覆冰狀態不均勻，從而影響其電氣特性。因此，為了解決各種不穩定風流場的影響，有必要提供一種能夠形成穩定環流風場的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，以滿足工業應用需要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是為了解決特高壓絕緣子串覆冰試驗過程中的風場不穩定問題，本發明提供了能夠形成穩定環流風場的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置。本發明所採用的技術方案是一種特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，主要由風系統、噴淋系統、收風管道、控制系統組成，其特徵在於風系統主要包括吹風管道、進風口風機、出風口風機、加熱器和收風管道，進風口風機分別布置在吹風管道的頂端和底端，往吹風管道內吹風，出風口風機布置於吹風管道朝絕緣子串的一側；進風口風機前端安裝加熱器，加熱進風口空氣，出風口風機布置於收風管道的頂端出風口 ；出風口風機布置在其下端出風口，實現從收風管道大口處進風、從出風口風機出風；
噴淋系統主要包括冷水裝置、高壓水泵、噴嘴、噴淋管，進風口設置進風口風機，出風口設置出風口風機，出風口風機以水平方向吹風，帶動噴嘴噴出的水滴均勻噴向絕緣子串，風系統和噴淋管整體安裝在試驗大廳側壁或者基座上；收風管道的出風口風機分別安置在收風管道的上端和下端，向收風管道外面排氣；控制系統控制風系統、噴淋系統和收風管道各部分的協調工作。如上所述的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，其特徵在於，噴淋管在兩個吹風管道之間安置，其下口接水管至高壓水泵。如上所述的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，其特徵在於，收風管道的材質為環氧樹脂絕緣材料；其收風口尺寸較大，呈矩形形狀。本發明的有益效果是本發明解決了特高壓絕緣子串覆冰試驗過程中的風場不穩定問題，實現了大範圍內穩定風場，提高了絕緣子串模擬覆冰與自然界覆冰的近似性。整個吹風系統實現了在特高壓絕緣子串覆冰試驗中模擬自然風的狀態，同時也減少了覆冰過程中風場不穩定造成的覆冰不均勻，提高了試驗的穩定性。此外，在吹風管道的進風口添加加熱器，對空氣進行加熱，整個吹風系統可以實現吹熱風的加熱功能，為絕緣子融冰試驗提供了一個加熱融冰的方式。
圖1為本發明實施例的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置的結構示意圖。圖2為本發明實施例的風系統和噴淋系統結構示意圖。圖3為本發明實施例的收風管道的結構示意圖。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明作進一步說明。附圖中的符號說明1進風口風機；2吹風管道；3出風口風機；4進風口風機；5加熱器；6出風口風機；7收風管道；8出風口風機；9絕緣子串；10空氣流動方向；11控制系統；12進風口風機；13出風口風機；14吹風管道；15噴嘴；16噴淋管；17大廳側壁(或安裝基座)；18進風口風機；19出風口風機；20收風管道；21出風口風機本發明實施例提供的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置主要由風系統、噴淋系統、收風管道、控制系統等組成，如圖1所示。進風口風機1、4分別布置在吹風管道2的頂端和底端，往吹風管道2內吹風，出風口風機3布置於吹風管道2朝絕緣子串9的一側；進風口風機4前端安裝加熱器5，加熱進風口空氣。出風口風機6布置於收風管道7的頂端出風口 ；出風口風機8布置在其下端出風口，實現從收風管道大口處進風、從出風口風機6、8出風的過程。整套系統在控制系統11的控制下，進、出風口風機、噴淋系統、加熱器等各部分協調工作，可實現絕緣子周圍的空氣以穩定的方向流動，收風管道7通過出風口風機6、8分別向上、下排氣；在大廳頂部和底部，空氣流向吹風管道一側，從而使試驗大廳內空氣形成環流，如空氣流動方向10所示。
風系統主要包括吹風管道2、進風口風機1、4和8、出風口風機3和6、加熱器5和收風管道7。如圖2所示，噴淋系統主要包括冷水裝置、高壓水泵、噴嘴15、噴淋管16等。吹風管道14的出風口間隔2米，其噴嘴15距離總長度達10m，在進風口設置進風口風機12，出風口設置出風口風機13，使得出風口的空氣達到一定速度，出風口風機13以水平方向吹風，帶動噴嘴15噴出的水滴均勻噴向絕緣子串9(圖1)。噴淋管16在兩個吹風管道14之間安置，其下口接水管至高壓水泵，噴淋水為由純水添加NaCl配製成具有一定電導率的冷水。在做絕緣子串冰閃試驗時，加熱器5(圖1)加熱空氣，利用進風口風機12和18處的加熱器，向吹風管道14內送熱風，出風口風機13吹熱風以加熱絕緣子串表面覆冰，實現絕緣子串快速、均勻地融冰。風系統和噴淋管16整體可以安裝在試驗大廳側壁17或者基座上，布置比較靈活。收風管道的組成如圖3所示，出風口風機19、21分別安置在收風管道20的上端和下端，向收風管道20外面排氣，收風管道大口則是進氣。收風管道20的材質為環氧樹脂絕緣材料，防止高電壓試驗時靜電危害；其收風口尺寸較大，呈矩形狀，整個部分可以靈活懸掛在試驗大廳內壁上。本裝置可安裝在試驗大廳內壁或單獨吊裝。在氣候試驗廳內，收風管道7 (如圖1) 的進風口面要與吹風管道2(圖1)和噴淋管16(圖2)組成的平面平行，使吹風過來的風進入收風管道7(圖1)，使試驗室內空氣形成一個穩定的環流風場。本發明的主要創新點在於(1)吹風裝置的結構形式和功能圖1中，吹風裝置包括吹風管道2和收風管道7兩部分，控制系統11控制進、出風口風機和加熱器5等部分協調工作，使絕緣子串所在區域形成空氣的環流通道，一方面提高了絕緣子串所處區域風場的穩定性，另一方面減小了風在流動中的反射和阻力。(2)融冰加熱方式圖1中，加熱器5安裝在吹風管道2底部的進風口處，在絕緣子串開展冰閃融冰試驗時向絕緣子串周圍加熱空氣，使得絕緣子串周圍上、下溫度均勻升高，從而提高了融冰速率，試驗效果較好。
權利要求
1.一種特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，主要由風系統、噴淋系統、收風管道 (20)、控制系統(11)組成，其特徵在於風系統主要包括吹風管道O)、進風口風機(1)、(4)和(8)、出風口風機(3)和(6)、加熱器(5)和收風管道(7)，進風口風機(1)、(4)分別布置在吹風管道(2)的頂端和底端，往吹風管道O)內吹風，出風口風機(3)布置於吹風管道(2)朝絕緣子串(9)的一側；進風口風機(4)前端安裝加熱器(5)，加熱進風口空氣，出風口風機(6)布置於收風管道(7)的頂端出風口 ；出風口風機(8)布置在其下端出風口，實現從收風管道大口處進風、從出風口風機(6)、(8)出風；噴淋系統主要包括冷水裝置、高壓水泵、噴嘴(15)、噴淋管(16)，進風口設置進風口風機(12)，出風口設置出風口風機(13)，出風口風機(13)以水平方向吹風，帶動噴嘴(15)噴出的水滴均勻噴向絕緣子串(9)，風系統和噴淋管(16)整體安裝在試驗大廳側壁(17)或者基座上；收風管道00)的出風口風機(19)、(21)分別安置在收風管道00)的上端和下端，向收風管道OO)外面排氣；控制系統(11)控制風系統、噴淋系統和收風管道OO)各部分的協調工作。
2.根據權利要求1所述的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，其特徵在於，噴淋管 (16)在兩個吹風管道(14)之間安置，其下口接水管至高壓水泵。
3.根據權利要求1所述的特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，其特徵在於，收風管道OO)的材質為環氧樹脂絕緣材料；其收風口尺寸較大，呈矩形形狀。
全文摘要
本發明提供一種特高壓絕緣子模擬覆冰試驗用風裝置，主要由風系統、噴淋系統、收風管道、控制系統組成，風系統主要包括吹風管道、進風口風機、出風口風機、加熱器和收風管道；噴淋系統主要包括冷水裝置、高壓水泵、噴嘴、噴淋管；收風管道的出風口風機分別安置在收風管道的上端和下端，向收風管道外面排氣；控制系統控制風系統、噴淋系統和收風管道各部分的協調工作。本發明實現了在特高壓絕緣子串覆冰試驗中模擬自然風的狀態，同時也減少了覆冰過程中風場不穩定造成的覆冰不均勻，提高了試驗的穩定性；此外，在吹風管道的進風口添加加熱器，整個吹風系統可以實現吹熱風的加熱功能，為絕緣子融冰試驗提供了一個加熱融冰的方式。
文檔編號G01R31/16GK102183714SQ20111006586
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者劉雲鵬, 姚濤, 李學林, 李金 , 蘇進國, 蔡林, 賈如 申請人:國網電力科學研究院