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第26卷第4期 电 力 科 学 与 工 程 VoJ．26．No．4 2010年4月 ElectricPowerScienceandEngineering Apr．，2010 基于动态水滴试验的电力复合绝缘子憎水性研究 王永辉，黄艳丽，刘彦垓 (许继集团 许继电子有限公司，河南 许昌461000) 摘要 ：利用动态水滴实验对不 同老化程度 的硅橡胶绝缘子 的憎水性进行 了评估 。针对 电流信号包络线的 脉冲个数、均值、标准方差、峰度和偏度等5个因素，对泄露电流进行了分析，找 出了复合绝缘子表面 憎水性与泄露电流之间的关系。结果表明，泄露电流的特性对复合绝缘子憎水性的变化很敏感。 关键词：复合绝缘子；憎水性；泄露电流 中图分类号：TM216 文献标识码：A 的不足，许多研究人员尝试了应用数字图像分析 0 引 言 技术来判断憎水性等级。文献 [3]尝试通过计算 绝缘子喷水图像的灰度信息熵来表征憎水性等级； 当前使用的复合绝缘子主要是硅橡胶合成绝 但是由于受到现场绝缘子表面污秽及周围光源的 缘子，硅橡胶复合绝缘子 良好的耐污能力来源于 不均匀性及不确定性等因素的影响，这种方法难 其硅橡胶外绝缘 良好的憎水性和独特的憎水性迁 以应用于实际 J。文献 [5]则通过计算绝缘子喷 移性。然而，运行经验也表明，运行中的复合绝 水图像中水珠的形状因子来表征憎水性等级，但 缘子由于受污秽、潮湿、放 电等因素的影响，其 其只能对绝缘子表面的憎水性状态进行定性描述， 憎水性存在下降甚至丧失的可能。憎水性的严重 分级粗糙。国内外的一些学者尝试通过运用图像 下降将导致复合绝缘子污闪电压的显著下降，从 分析的方法来客观判断绝缘子的憎水性，根据水 而威胁系统的安全运行。因此，对复合绝缘子的 珠图像和水迹图像的不同特点，采用不同的滤波 憎水性能的检测是十分必要的。 方法处理水珠和水迹图像，然后用基于熵的自动 测量绝缘表面的憎水性有 3种方法：接触角 阀值法进行分割，最后，用二值形态重构运算提 方法、表面张力法和表面喷水法 。与接触角法和 取主要区域。试验表明，该算法适用性强，简单， 表面张力法相比，表面喷水法操作简单，对检测 能较准确地实现憎水性图像的分割 J。但这些方 装备要求低，而且还可以检测污染的绝缘表面。 法对于复合绝缘子憎水性等级判决效果并不好。 测量复合绝缘子憎水性的喷水分级法… (hydro- 本文以动态水珠试验中泄露电流为分析对象， phobicclass，HC)是由瑞典输配 电研究所 (the 在合理假设基础上，重点讨论了在复合绝缘子表 SwedishTransmissionResearchInstitute，STRI)提 面憎水性不同的情况下，泄露电流的脉冲个数、 出的。表面喷水法是按一定规范在绝缘表面喷水， 均值、方差、峰度、偏度等5个因素所表现出来 在根据绝缘表面的水滴形状和水滴分布情况把憎 的不同特征 。试验表明，该方法能够客观、准确 水性分为HC1～HC7共7个等级，HC1级和HC7 的区分出绝缘子表面的憎水性状况，这就为憎水 级分别对应憎水性最强和最差的状态。该方法操 性等级评定的准确性提供了保证。 作简单，检测时用普通喷壶对试品喷洒水雾，观 测水分在试验品表面的分布情况，然后有人工通 1 试验安排 过与每一等级的典型图的目测 比较来确定憎水性 等级。由于人的主观性，这种 目测鉴定的结果不 图1所示为3种不同老化程度的硅橡胶样品， 可避免的会 出现不一致 J。为了弥补喷水分级法 用静态接触角法来判断它们的老化程度。图 1 收稿 日期：2010—01—20。 作者简介：王永辉 (1972一)，男，工程师，从事电力系统的检测和设计 ，E—mail：yonghuiw@xjgc．con。 第4期 王永辉，等 基于动态水滴试验的电力复合绝缘子憎水性研究