1.Research On Insulator Icing
1) Ο μονωτήρας είναι φυσικά καλυμμένος με πάγο
Προκειμένου να βελτιωθεί η τεχνολογία παγοποίησης μονωτή, είναι απαραίτητο να διερευνηθούν τα αίτια της τρέχουσας κατάστασης παγοποίησης μονωτή και να διαμορφωθούν διαφορετικές λύσεις σύμφωνα με διαφορετικές συνθήκες παγοποίησης, ώστε να λυθεί ουσιαστικά αυτή η κατάσταση. Η φυσική παγοποίηση των μονωτών βασίζεται στην κατασκευή σταθμών σε τοποθεσίες με σοβαρό πάγο σε ψυχρές περιοχές ως βάση λειτουργίας του πειράματος και το κύκλωμα πειραμάτων καλυμμένης με πάγο χρησιμοποιείται για σχετικά πειράματα. Από την άποψη της μεθόδου φυσικού παγοποίησης, αυτή η κατάσταση είναι σύμφωνη με την πραγματικότητα. Επηρεασμένος από περιβαλλοντικούς παράγοντες εκτός της περιοχής δοκιμής, όπως δύσκολες κλιματικές συνθήκες, περιβάλλον εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας και σχετικά σύνθετη γη, η κατασκευή θα επηρεαστεί σε μεγάλο βαθμό, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη διεξαγωγή της δοκιμής της μεθόδου φυσικού πάγου και τελικά οδηγεί στην επέκταση του ο χρόνος της δοκιμής. Υπό την επίδραση αυτών των παραγόντων, είναι εύκολο να φέρεις απρόβλεπτους κινδύνους στο πείραμα, με αποτέλεσμα ορισμένη διασπορά και αβεβαιότητα στη δοκιμή. Επομένως, η εφαρμογή αυτής της μεθόδου δοκιμής φυσικού παγοποίησης είναι σχετικά μικρή και δεν είναι κατάλληλη για τα περισσότερα πειράματα. Αλλά η μέθοδος του φυσικού παγώματος είναι ευεργετική για τη μελέτη της διαδικασίας παγοποίησης και την τήρηση των εγγενών χαρακτηριστικών και των μεταβαλλόμενων κανόνων της. Για τη μελέτη της ειδικής απόδοσης των μονωτών, χρησιμοποιούνται γενικά άλλες μέθοδοι για πειράματα, όπως το τεχνητό πάγο, για την προώθηση της ανάπτυξης και της καινοτομίας της τεχνολογίας.
(2) Τεχνητό γλάσο του μονωτή
Η τεχνητή παγοποίηση των μονωτών πρέπει να πραγματοποιείται στο εργαστήριο καιρού. Η πειραματική λειτουργία πραγματοποιείται σύμφωνα με την προσομοιωμένη κλιματική θερμοκρασία στο εργαστήριο. Αυτή η μέθοδος είναι ένας συνηθισμένος τρόπος μελέτης της κατάστασης παγοποίησης των μονωτών. Αυτή η μέθοδος μπορεί να λάβει περισσότερα πειραματικά δεδομένα σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο και έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής απόδοσης επανάληψης και του εύκολου ελέγχου. Υπάρχουν δύο είδη πειραμάτων τεχνητού παγοποίησης, το τεχνητό πάγο με ηλεκτρισμό και το τεχνητό πάγο χωρίς να περνάει ρεύμα. Κατά τη διαδικασία μετάδοσης ισχύος, υπάρχει πολύ ρεύμα που διέρχεται από το φαινόμενο παγοποίησης μονωτή. Η ισχύς στο σύρμα έχει κάποια επίδραση στην ταχύτητα παγοποίησης, την πυκνότητα, το μέγεθος του πάγου και τη συνολική ποιότητα του φαινομένου παγοποίησης μονωτή. Κατά τη διάρκεια της πειραματικής λειτουργίας, θα πρέπει να προτιμώνται δείγματα με ρεύμα που διέρχεται, αλλά η αστάθεια και η αβεβαιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας είναι πιθανό να αποτελέσουν απειλή για το ανθρώπινο σώμα κατά τη διάρκεια του πειράματος. Επομένως, γενικά επιλέγεται χαμηλό ρεύμα για πείραμα τεχνητού πάγου, το οποίο θα αυξάνεται συνεχώς ανάλογα με την πρόοδο του πειράματος. Αυτή η μέθοδος είναι λιγότερο επικίνδυνη. Αν και είναι μόνο ένα μικροσκοπικό πείραμα τεχνητού παγώματος, μπορεί να ελέγξει καλύτερα τη διαρροή ισχύος κατά τη διάρκεια του πειράματος.
Ο τεχνητός τρόπος χρησιμοποιείται για την προσομοίωση του φυσικού κλίματος. Στην παρούσα φάση, αυτός ο πειραματικός τρόπος δεν φτάνει στην ενότητα των ιδεών. Μετά τη σύνοψη πολλών πειραμάτων, γίνονται οι ακόλουθες προτάσεις: Στο πείραμα του τεχνητού πάγου, το προσομοιωμένο κλίμα, η ταχύτητα του ανέμου, η ομίχλη και άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν προσαρμόστηκαν σε σταθερή κατάσταση και ο όγκος ψεκασμού ορίστηκε ως (6{{6} }±2) L/ (h·m2). Η ταχύτητα ανέμου < 100m νερού ήταν < 3m/s κατά τη διάρκεια του πειράματος και η αστάθεια του πειράματος ήταν < 10 τοις εκατό . Ο μεγαλύτερος όγκος νερού θα μπορούσε να αυξήσει την ταχύτητα του ανέμου. Κάντε τη θερμοκρασία του ψυχρού νερού σε επαφή με την επιφάνεια του πειραματικού σώματος < 0 μοίρες , όπου η γωνία εκτροπής του ανέμου πρέπει να είναι 45 μοίρες .
2. Έρευνα για την παγοποίηση μονωτή και τις μεθόδους ηλεκτρικών δοκιμών
(Ι) Σχετικές προετοιμασίες πριν από το πείραμα
Πριν από τη διεξαγωγή πειραμάτων που σχετίζονται με το τεχνητό πάγωμα των μονωτών και την παραγωγή ενέργειας, θα πρέπει να γίνει αυστηρή προετοιμασία. Η αυστηρή προετοιμασία μπορεί να μειώσει τα προβλήματα στη διαδικασία των πειραμάτων σε κάποιο βαθμό και να βελτιώσει την ακρίβεια των πειραματικών αποτελεσμάτων. Κατά τη διάρκεια της περιόδου κατάψυξης, ο προσομοιωμένος μονωτήρας έδειξε χαρακτηριστικά όπως η ανοχή ισχύος και το flashover κατά την περίοδο κατάψυξης. Πριν από το πείραμα, δεν έγιναν αλλαγές στη θερμοκρασία του, την παγωμένη βροχή και άλλες συνθήκες. Το πείραμα στην περίοδο τήξης προσομοιώνει τις ηλεκτρικές ιδιότητες της διαδικασίας τήξης του πάγου της επιφάνειας του μονωτή. Τα σφάλματα flashover συμβαίνουν συχνά σε αυτή τη διαδικασία και οι ηλεκτρικές του ιδιότητες αποτελούν σημαντική βάση για το σχεδιασμό του πειράματος. Πριν από το πείραμα, οι μονωτές που καλύπτονταν με πάγο καταψύχονταν σε ξηρή κατάσταση για 15 λεπτά. Οι μονωτές διατηρήθηκαν στην ίδια θερμοκρασία με το εξωτερικό στρώμα πάγου και το νερό στο εξωτερικό στρώμα πάγου στερεοποιήθηκε πλήρως. Δεν είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη την ταχύτητα αύξησης της θερμοκρασίας προτού η θερμοκρασία στερεοποίησης του νερού ανέλθει σε -2 βαθμό . Αφού σταθεροποιηθεί η θερμοκρασία, θα πρέπει να ελέγχεται στους 2 ~ 3 βαθμούς/ώρα. Εδώ θα πρέπει να προσέξουμε να μην ανέβει πολύ γρήγορα η θερμοκρασία ώστε να αποφευχθεί το φαινόμενο της πτώσης πάγου από την επιφάνεια.
(2) Επικάλυψη πάγου σε μονωτήρες και ηλεκτρικές μέθοδοι δοκιμής
Οι ηλεκτρικές ιδιότητες του μονωτή έχουν τα χαρακτηριστικά της ανοχής και της αναρρόφησης κατά τη διάρκεια του σταδίου επικάλυψης και τήξης πάγου, αλλά δεν υπάρχει σαφής ρύθμιση σε αυτό το στάδιο. Η μέθοδος του βρώμικου μονωτή επιλέγεται για πείραμα με βάση την εμπειρία πολλαπλών δοκιμών. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι δοκιμής στη διαδικασία του πειράματος. Πρώτον, η μέγιστη τάση αντοχής U2 είναι η μέγιστη τάση του μονωτή υπό την κατάσταση καλυμμένη με πάγο. Το περιεχόμενο δοκιμής του καλυμμένου με πάγο μονωτή κάτω από αυτήν την τάση έχει ως εξής: όταν η τάση αντοχής U1=0.95U2, το πρώτο, το δεύτερο και το τρίτο αποτέλεσμα δοκιμής αντέχουν όλα. Όταν η τάση ανοχής είναι U2, το πρώτο αποτέλεσμα της δοκιμής είναι η ανοχή, το δεύτερο αποτέλεσμα της δοκιμής είναι flashover, το τρίτο αποτέλεσμα δοκιμής είναι η ανοχή και το τέταρτο αποτέλεσμα της δοκιμής είναι η ανοχή. Όταν η τάση αντοχής U3=1.05U2, το πρώτο αποτέλεσμα δοκιμής είναι flashover και το δεύτερο αποτέλεσμα δοκιμής είναι flashover. Μπορεί να φανεί από αυτή τη δοκιμή ότι η τάση U2 του μονωτή είναι ανεκτή σε τρεις από τις τέσσερις δοκιμές όταν ο μονωτήρας καλύπτεται με πάγο. Όταν η τάση U3 είναι υψηλότερη από το U2 τοις εκατό 5, ο αριθμός των χρόνων flashover στο πείραμα είναι 2, επομένως μπορεί να κριθεί ότι η τάση U2 είναι η πιο ανεκτή στη δοκιμή. Το δεύτερο είναι το πείραμα με την τάση U50, του οποίου ο βαθμός ανοχής είναι 50 τοις εκατό. Υπό την προϋπόθεση ότι οι άλλοι παράγοντες παγοποίησης δεν αλλάζουν, πραγματοποιούνται 10 αποτελεσματικά πειράματα, το U1 ορίζεται ως η εφαρμοζόμενη τάση, το n1 ορίζεται ως ο αριθμός των πειραμάτων για τον έλεγχο του U1 και όταν η τιμή του N είναι ίση με 10, είναι ο στατιστικός αριθμός των αποτελεσματικών πειραμάτων. Άρα το U50 είναι ίσο με 1 έναντι του N sigma n1 u1. Όταν η εσωτερική θερμοκρασία είναι μικρότερη από 15 βαθμούς, το δείγμα του μονωτή που δοκιμάστηκε για 15 λεπτά καλύπτεται σταδιακά με πάγο και ο ψεκασμός σταματά μετά από 5 δευτερόλεπτα σε 25 δευτερόλεπτα. Τρίτον, η μέση μέθοδος flashover χρησιμοποιείται για την εφαρμογή τάσης. Σε αυτή τη μέθοδο, εφαρμόζεται τάση σε δείγματα μονωτή έως ότου εμφανιστεί η ανάφλεξη κατά τη διάρκεια των σταδίων κάλυψης και τήξης πάγου και σταματήσει η μετάδοση ισχύος. Μετά από λίγο, η τάση αυξάνεται ξανά έως ότου συμβεί το flashover και η μέση τάση λαμβάνεται πολλές φορές. U=(1/n) ∑ (Uf1 συν Uf2 συν ... συν Ufn1).
(3) Σύγκριση πολλών ηλεκτρικών δοκιμών σε γλάσο μονωτή
Στο πείραμα αντίστασης πίεσης, η συχνότητα του flashover είναι μικρότερη, επομένως δεν είναι εύκολο να προκληθούν εγκαύματα μονωτή και άλλες ζημιές. Το τελικό αποτέλεσμα του πειράματος με αυτόν τον τρόπο είναι σχετικά ακριβές, αλλά ο πειραματικός χρόνος αυτής της μεθόδου είναι μεγαλύτερος και δεν μπορεί να ελέγξει την τάση ανάφλεξης του μονωτή στο στάδιο της κάλυψης του πάγου και της τήξης του πάγου. Η μέση μέθοδος δοκιμής flashover είναι σχετικά απλή και μπορεί να πάρει γρήγορα το αποτέλεσμα της δοκιμής. Ωστόσο, οι χρόνοι δοκιμής αυτής της μεθόδου είναι συνήθως 4-6 φορές και το ποσοστό σφάλματος των πειραματικών αποτελεσμάτων είναι υψηλό. Η μέθοδος της καμπύλης σχήματος U μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση των πειραματικών αποτελεσμάτων σύμφωνα με το νόμο του flashover στο στάδιο τήξης του μονωτή, αλλά αυτή η μέθοδος δοκιμής μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο στο στάδιο τήξης του μονωτή. Οι δοκιμές μέσης αναρρόφησης και καμπύλης U απαιτούν τη δοκιμή πολλαπλών φαινομένων αναλαμπής, πρώτη μέθοδος > 4 φορές, δεύτερη μέθοδος > 4 φορές.
3. Συμπέρασμα
Με μια λέξη, υπάρχουν πολλές μέθοδοι δοκιμής για το πάγωμα του μονωτή και την ηλεκτρική του ενέργεια, αλλά δεν υπάρχει σαφές σχετικό πρότυπο στο παρόν στάδιο. Μετά από πολλές δοκιμές, διαπιστώθηκε ότι η πιο οικονομική μέθοδος είναι η μέθοδος της καμπύλης σχήματος U, η οποία μπορεί να απλοποιήσει την πειραματική διαδικασία και να εμφανίσει πιο καθαρά τα πειραματικά αποτελέσματα. Οι μονωτές έχουν ορισμένη ρύπανση κατά την περίοδο που καλύπτεται από πάγο, η οποία σχετίζεται με την εμφάνιση φλας. Επομένως, η τροφοδοσία ρεύματος πρέπει να επιλέγεται ομοιόμορφα.