专利名称：一种特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，属于高电压试验技术领域，尤其涉及一种能够形成稳定环流风场的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置。
背景技术：
利用人工气候试验室进行绝缘子覆冰试验，是研究绝缘子覆冰绝缘电气特性常用的方法。试验室的模拟覆冰系统是为了更好的模拟大自然的覆冰环境，其覆冰与自然覆冰的相似性和稳定性是本系统的关键，研究人员设计了不同的装置来提高模拟的真实性。人工气候试验室一般由试验大厅、制冷系统、喷淋系统组成。试验大厅是绝缘子串开展高电压试验的主要空间，配备制冷系统和喷淋系统以实现低温和下雨等气候环境。试验大厅的空间主要取决于高电压试验的电压水平，电压越高所需空间尺寸越大，例如特高压试验要求长宽各20m以上，高25m以上。制冷系统由制冷机组、冷凝器、风机和通风管道组成，常采用风冷形式降低大厅内的环境温度，一般在试验室的顶部或侧壁设有出风口。出风口的风量和风速根据大厅的单位时间所需冷量而确定。喷淋系统由储水箱、水冷机、加压泵、喷淋管道和喷嘴组成。在某些气候试验室中在喷嘴的后面添加风系统，以实现自然界中带有风速的降雨。人工气候试验室大厅在开展覆冰试验室时是一个封闭的环境，一方面制冷系统吹出的冷风会改变试验室的风流场，试验室内易形成漩涡风、回流风、反射风等不稳定风流场，另外某些气候试验室在喷嘴后面添加吹风系统，但由于吹风系统设计单一，风场也不稳定。同时大厅内上下空气由于温度差形成的对流也会改变试验室内的风流场。由于喷嘴喷出的雾滴颗粒很小，很容易受到这些不稳定风流场的影响，致使绝缘子串的覆冰状态不均勻，从而影响其电气特性。因此，为了解决各种不稳定风流场的影响，有必要提供一种能够形成稳定环流风场的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，以满足工业应用需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了解决特高压绝缘子串覆冰试验过程中的风场不稳定问题，本发明提供了能够形成稳定环流风场的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置。本发明所采用的技术方案是一种特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，主要由风系统、喷淋系统、收风管道、控制系统组成，其特征在于风系统主要包括吹风管道、进风口风机、出风口风机、加热器和收风管道，进风口风机分别布置在吹风管道的顶端和底端，往吹风管道内吹风，出风口风机布置于吹风管道朝绝缘子串的一侧；进风口风机前端安装加热器，加热进风口空气，出风口风机布置于收风管道的顶端出风口 ；出风口风机布置在其下端出风口，实现从收风管道大口处进风、从出风口风机出风；
喷淋系统主要包括冷水装置、高压水泵、喷嘴、喷淋管，进风口设置进风口风机，出风口设置出风口风机，出风口风机以水平方向吹风，带动喷嘴喷出的水滴均勻喷向绝缘子串，风系统和喷淋管整体安装在试验大厅侧壁或者基座上；收风管道的出风口风机分别安置在收风管道的上端和下端，向收风管道外面排气；控制系统控制风系统、喷淋系统和收风管道各部分的协调工作。如上所述的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，其特征在于，喷淋管在两个吹风管道之间安置，其下口接水管至高压水泵。如上所述的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，其特征在于，收风管道的材质为环氧树脂绝缘材料；其收风口尺寸较大，呈矩形形状。本发明的有益效果是本发明解决了特高压绝缘子串覆冰试验过程中的风场不稳定问题，实现了大范围内稳定风场，提高了绝缘子串模拟覆冰与自然界覆冰的近似性。整个吹风系统实现了在特高压绝缘子串覆冰试验中模拟自然风的状态，同时也减少了覆冰过程中风场不稳定造成的覆冰不均勻，提高了试验的稳定性。此外，在吹风管道的进风口添加加热器，对空气进行加热，整个吹风系统可以实现吹热风的加热功能，为绝缘子融冰试验提供了一个加热融冰的方式。
图1为本发明实施例的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置的结构示意图。图2为本发明实施例的风系统和喷淋系统结构示意图。图3为本发明实施例的收风管道的结构示意图。
具体实施例方式以下通过具体实施方式
，结合附图对本发明作进一步说明。附图中的符号说明1进风口风机；2吹风管道；3出风口风机；4进风口风机；5加热器；6出风口风机；7收风管道；8出风口风机；9绝缘子串；10空气流动方向；11控制系统；12进风口风机；13出风口风机；14吹风管道；15喷嘴；16喷淋管；17大厅侧壁(或安装基座)；18进风口风机；19出风口风机；20收风管道；21出风口风机本发明实施例提供的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置主要由风系统、喷淋系统、收风管道、控制系统等组成，如图1所示。进风口风机1、4分别布置在吹风管道2的顶端和底端，往吹风管道2内吹风，出风口风机3布置于吹风管道2朝绝缘子串9的一侧；进风口风机4前端安装加热器5，加热进风口空气。出风口风机6布置于收风管道7的顶端出风口 ；出风口风机8布置在其下端出风口，实现从收风管道大口处进风、从出风口风机6、8出风的过程。整套系统在控制系统11的控制下，进、出风口风机、喷淋系统、加热器等各部分协调工作，可实现绝缘子周围的空气以稳定的方向流动，收风管道7通过出风口风机6、8分别向上、下排气；在大厅顶部和底部，空气流向吹风管道一侧，从而使试验大厅内空气形成环流，如空气流动方向10所示。
风系统主要包括吹风管道2、进风口风机1、4和8、出风口风机3和6、加热器5和收风管道7。如图2所示，喷淋系统主要包括冷水装置、高压水泵、喷嘴15、喷淋管16等。吹风管道14的出风口间隔2米，其喷嘴15距离总长度达10m，在进风口设置进风口风机12，出风口设置出风口风机13，使得出风口的空气达到一定速度，出风口风机13以水平方向吹风，带动喷嘴15喷出的水滴均勻喷向绝缘子串9(图1)。喷淋管16在两个吹风管道14之间安置，其下口接水管至高压水泵，喷淋水为由纯水添加NaCl配制成具有一定电导率的冷水。在做绝缘子串冰闪试验时，加热器5(图1)加热空气，利用进风口风机12和18处的加热器，向吹风管道14内送热风，出风口风机13吹热风以加热绝缘子串表面覆冰，实现绝缘子串快速、均勻地融冰。风系统和喷淋管16整体可以安装在试验大厅侧壁17或者基座上，布置比较灵活。收风管道的组成如图3所示，出风口风机19、21分别安置在收风管道20的上端和下端，向收风管道20外面排气，收风管道大口则是进气。收风管道20的材质为环氧树脂绝缘材料，防止高电压试验时静电危害；其收风口尺寸较大，呈矩形状，整个部分可以灵活悬挂在试验大厅内壁上。本装置可安装在试验大厅内壁或单独吊装。在气候试验厅内，收风管道7 (如图1) 的进风口面要与吹风管道2(图1)和喷淋管16(图2)组成的平面平行，使吹风过来的风进入收风管道7(图1)，使试验室内空气形成一个稳定的环流风场。本发明的主要创新点在于(1)吹风装置的结构形式和功能图1中，吹风装置包括吹风管道2和收风管道7两部分，控制系统11控制进、出风口风机和加热器5等部分协调工作，使绝缘子串所在区域形成空气的环流通道，一方面提高了绝缘子串所处区域风场的稳定性，另一方面减小了风在流动中的反射和阻力。(2)融冰加热方式图1中，加热器5安装在吹风管道2底部的进风口处，在绝缘子串开展冰闪融冰试验时向绝缘子串周围加热空气，使得绝缘子串周围上、下温度均勻升高，从而提高了融冰速率，试验效果较好。
权利要求
1.一种特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，主要由风系统、喷淋系统、收风管道 (20)、控制系统(11)组成，其特征在于风系统主要包括吹风管道O)、进风口风机(1)、(4)和(8)、出风口风机(3)和(6)、加热器(5)和收风管道(7)，进风口风机(1)、(4)分别布置在吹风管道(2)的顶端和底端，往吹风管道O)内吹风，出风口风机(3)布置于吹风管道(2)朝绝缘子串(9)的一侧；进风口风机(4)前端安装加热器(5)，加热进风口空气，出风口风机(6)布置于收风管道(7)的顶端出风口 ；出风口风机(8)布置在其下端出风口，实现从收风管道大口处进风、从出风口风机(6)、(8)出风；喷淋系统主要包括冷水装置、高压水泵、喷嘴(15)、喷淋管(16)，进风口设置进风口风机(12)，出风口设置出风口风机(13)，出风口风机(13)以水平方向吹风，带动喷嘴(15)喷出的水滴均勻喷向绝缘子串(9)，风系统和喷淋管(16)整体安装在试验大厅侧壁(17)或者基座上；收风管道00)的出风口风机(19)、(21)分别安置在收风管道00)的上端和下端，向收风管道OO)外面排气；控制系统(11)控制风系统、喷淋系统和收风管道OO)各部分的协调工作。
2.根据权利要求1所述的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，其特征在于，喷淋管 (16)在两个吹风管道(14)之间安置，其下口接水管至高压水泵。
3.根据权利要求1所述的特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，其特征在于，收风管道OO)的材质为环氧树脂绝缘材料；其收风口尺寸较大，呈矩形形状。
全文摘要
本发明提供一种特高压绝缘子模拟覆冰试验用风装置，主要由风系统、喷淋系统、收风管道、控制系统组成，风系统主要包括吹风管道、进风口风机、出风口风机、加热器和收风管道；喷淋系统主要包括冷水装置、高压水泵、喷嘴、喷淋管；收风管道的出风口风机分别安置在收风管道的上端和下端，向收风管道外面排气；控制系统控制风系统、喷淋系统和收风管道各部分的协调工作。本发明实现了在特高压绝缘子串覆冰试验中模拟自然风的状态，同时也减少了覆冰过程中风场不稳定造成的覆冰不均匀，提高了试验的稳定性；此外，在吹风管道的进风口添加加热器，整个吹风系统可以实现吹热风的加热功能，为绝缘子融冰试验提供了一个加热融冰的方式。
文档编号G01R31/16GK102183714SQ20111006586
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者刘云鹏, 姚涛, 李学林, 李金 , 苏进国, 蔡林, 贾如 申请人:国网电力科学研究院