1.Forschung über Isolatorvereisung
1) Der Isolator ist natürlich mit Eis bedeckt
Um die Technologie der Isolatorvereisung zu verbessern, ist es notwendig, die Ursachen der aktuellen Situation der Isolatorvereisung zu untersuchen und unterschiedliche Lösungen entsprechend den unterschiedlichen Vereisungsbedingungen zu formulieren, um diese Situation grundlegend zu lösen. Die natürliche Vereisung von Isolatoren basiert auf dem Bau von Stationen an Orten mit starker Vereisung in kalten Regionen als Betriebsgrundlage des Experiments, und die Experimentschaltung für eisbedeckte Gebiete wird für entsprechende Experimente verwendet. Aus Sicht des Natural-Icing-Verfahrens stimmt diese Situation mit der Realität überein. Beeinflusst durch Umweltfaktoren außerhalb des Testgebiets, wie z. B. raue klimatische Bedingungen, Umgebung mit extrem niedrigen Temperaturen und relativ komplexes Gelände, wird die Konstruktion stark beeinträchtigt, was die Durchführung des Tests im natürlichen Vereisungsverfahren erschwert und letztendlich zur Verlängerung führt die Testzeit. Unter dem Einfluss dieser Faktoren ist es leicht, unvorhersehbare Risiken in das Experiment einzubringen, was zu einer gewissen Streuung und Unsicherheit im Test führt. Daher ist die Anwendung dieser natürlichen Glasurtestmethode relativ gering und für die meisten Experimente nicht geeignet. Aber die Methode der natürlichen Glasur ist vorteilhaft für das Studium des Glasurprozesses und die Beobachtung seiner inhärenten Eigenschaften und sich ändernden Regeln. Um die besondere Leistung von Isolatoren zu untersuchen, werden im Allgemeinen andere Methoden für Experimente verwendet, wie z. B. künstliche Vereisung, um die Entwicklung und Innovation von Technologie zu fördern.
(2) Künstliche Vereisung des Isolators
Die künstliche Vereisung von Isolatoren muss im Wetterlabor durchgeführt werden. Der Versuchsbetrieb erfolgt nach simulierter Klimatemperatur im Labor. Diese Methode ist eine gängige Methode, um den Vereisungszustand von Isolatoren zu untersuchen. Dieses Verfahren kann in einem bestimmten Zeitraum mehr experimentelle Daten erhalten und hat die Eigenschaften einer hohen Wiederholungsleistung und einer einfachen Steuerung. Es gibt zwei Arten von Experimenten mit künstlicher Vereisung, künstliche Vereisung mit Strom und künstliche Vereisung ohne Stromdurchgang. Bei der Stromübertragung fließt viel Strom durch das Vereisungsphänomen des Isolators. Die Leistung im Draht hat einen gewissen Einfluss auf die Vereisungsgeschwindigkeit, Dichte, Eisgröße und die Gesamtqualität des Isolatorvereisungsphänomens. Während des experimentellen Betriebs sollten stromdurchflossene Proben bevorzugt werden, aber die Instabilität und Unsicherheit der elektrischen Energie können während des Experiments eine Bedrohung für den menschlichen Körper darstellen. Daher wird im Allgemeinen für künstliche Vereisungsversuche ein niedriger Strom gewählt, der entsprechend dem Fortschritt des Versuchs kontinuierlich erhöht wird. Diese Methode ist weniger gefährlich. Obwohl es sich nur um ein Miniaturexperiment mit künstlicher Vereisung handelt, kann es den Stromverlust während des Experiments besser kontrollieren.
Der künstliche Weg wird verwendet, um das natürliche Klima zu simulieren. Im gegenwärtigen Stadium erreicht dieser experimentelle Weg nicht die Einheit der Ideen. Nach Zusammenfassung vieler Experimente werden folgende Vorschläge gemacht: Beim Experiment der künstlichen Vereisung wurden das simulierte Klima, die Windgeschwindigkeit, der Nebel und andere Einflussfaktoren auf einen stabilen Zustand eingestellt, und die Sprühmenge wurde auf (6{{6} }±2) L/ (h·m2). Die Windgeschwindigkeit von < 100 m Wasser war während des Experiments < 3 m/s, und die Instabilität des Experiments war < 10 Prozent. Die größere Wassermenge könnte die Windgeschwindigkeit erhöhen. Stellen Sie die Temperatur des gekühlten Wasserkontakts mit der Oberfläche des Versuchskörpers < 0 Grad her, wobei der Ablenkwinkel des Windes 45 Grad betragen sollte.
2. Forschung zu Isolatorvereisung und elektrischen Prüfverfahren
(I) Relevante Vorbereitungen vor dem Experiment
Vor der Durchführung von Experimenten zur künstlichen Vereisung von Isolatoren und zur Stromerzeugung sollte eine strenge Vorbereitung durchgeführt werden. Eine gründliche Vorbereitung kann Probleme im Verlauf von Experimenten bis zu einem gewissen Grad reduzieren und die Genauigkeit der experimentellen Ergebnisse verbessern. Während der Gefrierperiode zeigte der simulierte Isolator Eigenschaften wie Leistungstoleranz und Überschlag während der Gefrierperiode. Vor dem Experiment wurden keine Änderungen an Temperatur, Eisregen und anderen Bedingungen vorgenommen. Das Experiment in der Schmelzperiode simuliert die elektrischen Eigenschaften des Schmelzprozesses des Oberflächeneises des Isolators. Dabei kommt es häufig zu Überschlagsfehlern, deren elektrische Eigenschaften eine wichtige Grundlage für die Versuchsplanung sind. Vor dem Experiment wurden die mit Eis bedeckten Isolatoren für 15 Minuten trockengefroren. Die Isolatoren wurden auf der gleichen Temperatur wie die äußere Eisdecke gehalten, und das Wasser auf der äußeren Eisdecke wurde vollständig verfestigt. Es ist nicht notwendig, die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs zu berücksichtigen, bevor die Wasserverfestigungstemperatur auf -2 Grad ansteigt. Nachdem sich die Temperatur stabilisiert hat, sollte sie auf 2 ~ 3 Grad/h geregelt werden. Hier sollte darauf geachtet werden, dass die Temperatur nicht zu schnell ansteigt, um das Phänomen des Eisabfalls von der Oberfläche zu vermeiden.
(2) Eisbeschichtung auf Isolatoren und elektrische Prüfverfahren
Die elektrischen Eigenschaften des Isolators haben die Eigenschaften von Toleranz und Überschlag während der Eisbeschichtungs- und Eisschmelzphase, aber es gibt in dieser Phase keine klare Regelung dafür. Das Dirty-Isolator-Verfahren wird basierend auf der Erfahrung mehrerer Tests für Experimente ausgewählt. Es gibt mehrere Testmethoden im Experimentprozess. Erstens ist die maximale Stehspannung U2 die maximale Spannung des Isolators im eisbedeckten Zustand. Der Testinhalt des eisbedeckten Isolators unter dieser Spannung ist wie folgt: Wenn die Stehspannung U1=0.95U2 ist, werden die ersten, zweiten und dritten Testergebnisse alle standhalten; Wenn die Toleranzspannung U2 ist, ist das erste Testergebnis Toleranz, das zweite Testergebnis Überschlag, das dritte Testergebnis Toleranz und das vierte Testergebnis Toleranz. Wenn die Stehspannung U3=1.05U2 ist, ist das erste Testergebnis ein Überschlag und das zweite Testergebnis ein Überschlag. Aus diesem Test ist ersichtlich, dass die Spannung U2 des Isolators bei drei der vier Tests toleriert wird, wenn der Isolator mit Eis bedeckt ist. Wenn die Spannung U3 höher als U2 um 5 Prozent ist, beträgt die Anzahl der Überschläge im Experiment 2, sodass geurteilt werden kann, dass die Spannung U2 im Test am besten toleriert wird. Das zweite ist das Experiment mit der U50-Spannung, deren Toleranzgrad 50 Prozent beträgt. Unter der Bedingung, dass sich andere Vereisungsfaktoren nicht ändern, werden 10 effektive Experimente durchgeführt, U1 wird als die angelegte Spannung eingestellt, n1 wird als die Anzahl der Experimente zum Testen von U1 eingestellt, und wenn der Wert von N gleich 10 ist, es ist die statistische Anzahl effektiver Experimente. Also ist U50 gleich 1 über N sigma n1 u1. Wenn die Innentemperatur weniger als 15 Grad beträgt, wird die 15 Minuten lang getestete Isolatorprobe allmählich mit Eis bedeckt, und das Sprühen stoppt nach 5 Sekunden bei 25 Sekunden. Drittens wird die Methode des mittleren Überschlags verwendet, um Spannung anzulegen. Bei diesem Verfahren wird Spannung an Isolatorproben angelegt, bis während der Eisbedeckungs- und Eisschmelzphasen ein Überschlag auftritt, und die Stromübertragung wird gestoppt. Nach einer Weile wird die Spannung wieder erhöht, bis ein Überschlag auftritt, und die mittlere Spannung wird mehrmals erhalten. U=(1/n) ∑ (Uf1 plus Uf2 plus ... plus Ufn1).
(3) Vergleich mehrerer elektrischer Tests zur Isolatorvereisung
Beim Druckwiderstandsexperiment ist die Überschlagshäufigkeit geringer, sodass es nicht leicht ist, Isolatorverbrennungen und andere Schäden zu verursachen. Das Endergebnis des Experiments auf diese Weise ist relativ genau, aber die Experimentzeit dieses Verfahrens ist länger und es kann die Überschlagsspannung des Isolators im Stadium der Eisbedeckung und des Eisschmelzens nicht testen. Die durchschnittliche Flashover-Testmethode ist relativ einfach und kann das Testergebnis schnell erhalten. Die Testzeiten dieser Methode sind jedoch normalerweise 4-6-mal, und die Fehlerrate der experimentellen Ergebnisse ist hoch. Die U-Kurven-Methode kann verwendet werden, um die experimentellen Ergebnisse nach dem Überschlagsgesetz im Schmelzstadium des Isolators zu behandeln, aber dieses Testverfahren kann nur im Schmelzstadium des Isolators verwendet werden. Durchschnittliche Überschlags- und U-Kurven-Tests erfordern die Prüfung mehrerer Überschlagsphänomene, erste Methode > 4 Mal, zweite Methode > 4 Mal.
3. Fazit
Kurz gesagt, es gibt viele Testmethoden für Isolatorvereisung und ihre Elektrizität, aber zum jetzigen Zeitpunkt gibt es keine eindeutige relevante Norm. Nach vielen Tests wurde festgestellt, dass die kostengünstigste Methode die U-förmige Kurvenmethode ist, die den experimentellen Prozess vereinfachen und die experimentellen Ergebnisse klarer darstellen kann. Isolatoren haben während der eisbedeckten Zeit eine gewisse Verschmutzung, die mit dem Auftreten von Überschlägen zusammenhängt. Daher sollte die Stromversorgung einheitlich gewählt werden.