1.Nghiên cứu về đóng băng cách điện
1) Chất cách điện được phủ băng tự nhiên
Để cải thiện công nghệ đóng băng cách điện, cần phải điều tra nguyên nhân của tình trạng đóng băng cách điện hiện nay và đưa ra các giải pháp khác nhau tùy theo các điều kiện đóng băng khác nhau để giải quyết cơ bản tình trạng này. Sự đóng băng tự nhiên của chất cách điện dựa trên việc xây dựng các trạm ở những nơi có sự đóng băng nghiêm trọng ở vùng lạnh làm cơ sở hoạt động của thí nghiệm và mạch thí nghiệm khu vực phủ băng được sử dụng cho các thí nghiệm có liên quan. Từ quan điểm của phương pháp đóng băng tự nhiên, tình trạng này là phù hợp với thực tế. Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường bên ngoài khu vực thử nghiệm, chẳng hạn như điều kiện khí hậu khắc nghiệt, môi trường nhiệt độ cực thấp và đất đai tương đối phức tạp, công trình sẽ bị ảnh hưởng lớn, gây khó khăn cho việc thực hiện thử nghiệm phương pháp đóng băng tự nhiên và cuối cùng dẫn đến việc kéo dài thời gian thử nghiệm. thời gian thử nghiệm. Dưới tác động của các yếu tố này, dễ mang đến những rủi ro khó lường cho thí nghiệm, dẫn đến sự phân tán và không chắc chắn nhất định trong thí nghiệm. Do đó, việc áp dụng phương pháp thử nghiệm đóng băng tự nhiên này tương đối nhỏ và không phù hợp với hầu hết các thí nghiệm. Nhưng phương pháp đóng băng tự nhiên có lợi cho việc nghiên cứu quá trình đóng băng và quan sát các đặc điểm vốn có và các quy luật thay đổi của nó. Để nghiên cứu hiệu suất đặc biệt của chất cách điện, các phương pháp khác thường được sử dụng cho các thí nghiệm, chẳng hạn như đóng băng nhân tạo, để thúc đẩy sự phát triển và đổi mới công nghệ.
(2) Đóng băng nhân tạo của chất cách điện
Đóng băng nhân tạo chất cách điện cần được thực hiện trong phòng thí nghiệm thời tiết. Hoạt động thử nghiệm được thực hiện theo nhiệt độ khí hậu mô phỏng trong phòng thí nghiệm. Phương pháp này là một cách phổ biến để nghiên cứu tình trạng đóng băng của chất cách điện. Phương pháp này có thể thu được nhiều dữ liệu thử nghiệm hơn trong một khoảng thời gian nhất định và có đặc điểm là hiệu suất lặp lại cao và dễ kiểm soát. Có hai loại thí nghiệm đóng băng nhân tạo, đóng băng nhân tạo bằng điện và đóng băng nhân tạo không có dòng điện chạy qua. Trong quá trình truyền tải điện năng có rất nhiều dòng điện đi qua hiện tượng đóng băng chất cách điện. Công suất trong dây có ảnh hưởng nhất định đến tốc độ đóng băng, mật độ, kích thước băng và chất lượng tổng thể của hiện tượng đóng băng chất cách điện. Trong quá trình vận hành thử nghiệm, nên ưu tiên các mẫu có dòng điện đi qua, nhưng sự không ổn định và không chắc chắn của nguồn điện có thể gây ra mối đe dọa cho cơ thể con người trong quá trình thử nghiệm. Do đó, nói chung, dòng điện thấp được chọn cho thí nghiệm đóng băng nhân tạo, dòng điện này sẽ liên tục được tăng lên theo tiến độ của thí nghiệm. Phương pháp này ít nguy hiểm hơn. Mặc dù đây chỉ là một thí nghiệm thu nhỏ về đóng băng nhân tạo, nhưng nó có thể kiểm soát tốt hơn việc rò rỉ điện năng trong quá trình thí nghiệm.
Cách nhân tạo được sử dụng để mô phỏng khí hậu tự nhiên. Ở giai đoạn hiện tại, cách thử nghiệm này chưa đạt được sự thống nhất về ý tưởng. Sau khi tổng kết nhiều thử nghiệm, các đề xuất sau đây được đưa ra: Trong thử nghiệm đóng băng nhân tạo, khí hậu mô phỏng, tốc độ gió, sương mù và các yếu tố ảnh hưởng khác được điều chỉnh về trạng thái ổn định và âm lượng phun được đặt là (6{{6} }±2) L/ (h·m2). Tốc độ gió của nước < 100m là < 3m/s trong suốt quá trình thí nghiệm và độ không ổn định của thí nghiệm là < 10 phần trăm . Thể tích nước lớn hơn có thể làm tăng tốc độ gió. Làm cho nhiệt độ của nước được làm mát tiếp xúc với bề mặt của cơ thể thí nghiệm <0 độ, trong đó Góc lệch của gió phải là 45 độ.
2. Nghiên cứu đóng băng chất cách điện và phương pháp thử điện
(I) Các công việc chuẩn bị liên quan trước khi thí nghiệm
Trước khi tiến hành các thí nghiệm liên quan đến đóng băng nhân tạo của chất cách điện và phát điện, cần tiến hành chuẩn bị nghiêm ngặt. Chuẩn bị nghiêm ngặt có thể làm giảm các vấn đề trong quá trình thí nghiệm ở một mức độ nhất định và cải thiện độ chính xác của kết quả thí nghiệm. Trong thời kỳ đóng băng, chất cách điện mô phỏng cho thấy các đặc điểm như khả năng chịu điện và phóng điện trong thời kỳ đóng băng. Trước thí nghiệm, không có thay đổi nào về nhiệt độ, mưa lạnh và các điều kiện khác. Thí nghiệm trong thời kỳ nóng chảy mô phỏng các đặc tính điện của quá trình nóng chảy của lớp băng trên bề mặt chất cách điện. Lỗi flashover xảy ra thường xuyên trong quá trình này và tính chất điện của nó là cơ sở quan trọng để thiết kế thí nghiệm. Trước khi thí nghiệm, các chất cách điện phủ băng được đông lạnh khô trong 15 phút. Các chất cách điện được giữ ở cùng nhiệt độ với lớp băng bên ngoài và nước trên lớp băng bên ngoài đã đông đặc hoàn toàn. Không cần thiết phải xem xét tốc độ tăng nhiệt độ trước khi nhiệt độ hóa rắn của nước tăng lên -2 độ . Sau khi nhiệt độ ổn định, nên kiểm soát ở mức 2 ~ 3 độ / h. Tại đây, cần chú ý không để nhiệt độ tăng quá nhanh để tránh hiện tượng băng rơi khỏi bề mặt.
(2) Lớp phủ băng trên chất cách điện và phương pháp thử nghiệm điện
Tính chất điện của chất cách điện có các đặc tính về khả năng chịu đựng và phóng điện trong giai đoạn phủ băng và làm tan băng, nhưng không có quy định rõ ràng về nó ở giai đoạn này. Phương pháp cách điện bẩn được chọn để thử nghiệm dựa trên kinh nghiệm của nhiều lần thử nghiệm. Có một số phương pháp thử nghiệm trong quá trình thử nghiệm. Đầu tiên, điện áp chịu được tối đa U2 là điện áp tối đa của chất cách điện ở trạng thái phủ băng. Nội dung thử nghiệm của chất cách điện phủ băng dưới điện áp này như sau: khi điện áp chịu đựng U1=0.95U2, kết quả thử nghiệm thứ nhất, thứ hai và thứ ba đều chịu được; Khi điện áp dung sai là U2, kết quả thử nghiệm đầu tiên là dung sai, kết quả thử nghiệm thứ hai là phóng điện bề mặt, kết quả thử nghiệm thứ ba là dung sai và kết quả thử nghiệm thứ tư là dung sai. Khi điện áp chịu được U3=1.05U2, kết quả thử nghiệm đầu tiên là phóng điện bề mặt và kết quả thử nghiệm thứ hai là phóng điện bề mặt. Từ thử nghiệm này có thể thấy rằng điện áp U2 của chất cách điện được chịu đựng trong ba trong số bốn thử nghiệm khi chất cách điện được phủ băng. Khi điện áp U3 cao hơn U2 phần trăm 5, số lần phóng điện bề mặt trong thử nghiệm là 2, do đó có thể đánh giá rằng điện áp U2 chịu được nhiều nhất trong thử nghiệm. Thứ hai là thử nghiệm với điện áp U50, mức dung sai là 50 phần trăm . Trong điều kiện các yếu tố đóng băng khác không thay đổi, 10 thí nghiệm hiệu quả được thực hiện, U1 được đặt làm điện áp đặt vào, n1 được đặt làm số lượng thí nghiệm để kiểm tra U1 và khi giá trị của N bằng 10, nó là con số thống kê của các thí nghiệm hiệu quả. Vì vậy, U50 bằng 1 trên N sigma n1 u1. Khi nhiệt độ trong nhà nhỏ hơn 15 độ, mẫu chất cách điện được thử nghiệm trong 15 phút sẽ dần được bao phủ bởi băng và quá trình phun dừng lại sau 5 giây sau 25 giây. Thứ ba, phương pháp flashover trung bình được sử dụng để áp dụng điện áp. Trong phương pháp này, điện áp được áp dụng cho các mẫu chất cách điện cho đến khi xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt trong giai đoạn phủ băng và làm tan băng, đồng thời quá trình truyền tải điện bị dừng lại. Sau một thời gian, điện áp lại tăng lên cho đến khi xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt và điện áp trung bình thu được nhiều lần. U=(1/n) ∑ (Uf1 cộng Uf2 cộng ... cộng Ufn1).
(3) So sánh một số thử nghiệm điện trên chất cách điện đóng băng
Trong thí nghiệm chịu áp suất, tần suất phóng điện nhỏ hơn nên không dễ gây bỏng chất cách điện và các hư hỏng khác. Kết quả cuối cùng của thí nghiệm theo cách này tương đối chính xác, tuy nhiên thời gian thí nghiệm của phương pháp này dài hơn và không kiểm tra được điện áp phóng điện bề mặt cách điện trong giai đoạn đóng băng và băng tan. Phương pháp kiểm tra flashover trung bình tương đối đơn giản và có thể nhận được kết quả kiểm tra nhanh chóng. Tuy nhiên, thời gian thử nghiệm của phương pháp này thường là 4-6 lần và tỷ lệ lỗi của kết quả thử nghiệm cao. Phương pháp đường cong hình chữ U có thể được sử dụng để xử lý các kết quả thí nghiệm theo quy luật phóng điện trong giai đoạn nóng chảy của chất cách điện, nhưng phương pháp thử nghiệm này chỉ có thể được sử dụng trong giai đoạn nóng chảy của chất cách điện. Thử nghiệm phóng điện bề mặt trung bình và thử nghiệm đường cong chữ U yêu cầu thử nghiệm nhiều hiện tượng phóng điện bề mặt, phương pháp thứ nhất > 4 lần, phương pháp thứ hai > 4 lần.
3. Kết luận
Nói một cách dễ hiểu, có nhiều phương pháp thử nghiệm đối với chất cách điện đóng băng và điện của nó, nhưng không có tiêu chuẩn liên quan rõ ràng ở giai đoạn hiện tại. Sau nhiều lần thử nghiệm, người ta thấy rằng phương pháp tiết kiệm chi phí nhất là phương pháp đường cong hình chữ U, phương pháp này có thể đơn giản hóa quy trình thử nghiệm và hiển thị kết quả thử nghiệm rõ ràng hơn. Chất cách điện có ô nhiễm nhất định trong thời kỳ băng bao phủ, điều này có liên quan đến sự xuất hiện của hiện tượng phóng điện bề mặt. Do đó, nguồn điện nên được lựa chọn thống nhất.