Νέα Μέθοδος Αξιολόγησης Διαδικασίας Επιφανειακής Γήρανσης Σύνθετων Μονωτών

May 06, 2024

Αφήστε ένα μήνυμα

Οι σύνθετοι μονωτήρες από καουτσούκ σιλικόνης έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στα συστήματα ισχύος τις τελευταίες δεκαετίες λόγω της εξαιρετικής υδροφοβικότητας και των ιδιοτήτων τους κατά της ρύπανσης. Ωστόσο, οι μονωτές πολυμερούς από καουτσούκ σιλικόνης αντιμετωπίζουν διάφορα σκληρά περιβάλλοντα στην πραγματική τους λειτουργία, γεγονός που τους καθιστά επιρρεπείς στη γήρανση του υλικού και την αλλοίωση σε σκληρές περιβαλλοντικές περιοχές, με αποτέλεσμα τη μείωση της απόδοσης του μονωτή. Ειδικά σε περιβάλλοντα μεγάλου υψομέτρου, ο αέρας είναι αραιός και η ένταση των υπεριωδών ακτίνων είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι σε άλλες περιοχές. Η υπεριώδης ακτινοβολία έχει γίνει ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη γήρανση των μονωτών.

Λόγω του μικρότερου μήκους κύματος και της μεγαλύτερης ενέργειας φωτονίων, οι υπεριώδεις ακτίνες μπορούν να σπάσουν ορισμένους από τους χημικούς δεσμούς του πολυμερούς υλικού από καουτσούκ σιλικόνης, αλλάζοντας έτσι τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του υλικού, γεγονός που εκδηλώνεται άμεσα ως μείωση της υδροφοβικότητας της επιφάνειας του μονωτή. , σκάσιμο και σκόνη. , η τραχύτητα της επιφάνειας αυξάνεται κ.λπ., γεγονός που μειώνει την τάση αναρρόφησης, προκαλεί εύκολα βλάβη στο δίκτυο ηλεκτροδότησης και προκαλεί τεράστιες οικονομικές απώλειες.

Composite insulator

Επί του παρόντος, οι δοκιμές εξωτερικής μόνωσης σε σκληρά περιβάλλοντα όπως μεγάλα υψόμετρα και ισχυρές υπεριώδεις ακτίνες χωρίζονται κυρίως σε άμεσες μεθόδους και έμμεσες μεθόδους. Οι άμεσες μέθοδοι περιλαμβάνουν γενικά τη μέθοδο αντίστασης μόνωσης, τη μέθοδο μέτρησης ηλεκτρικού πεδίου, τη μέθοδο παλμικού ρεύματος κ.λπ. Η μέθοδος αντίστασης μόνωσης επιτυγχάνεται με τη μέτρηση του ρεύματος διαρροής. Ωστόσο, το ρεύμα διαρροής θα επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες όπως ο καιρός και το επίπεδο ρύπανσης και η ακρίβεια της μέτρησης θα επηρεαστεί σε κάποιο βαθμό. Η μέθοδος μέτρησης ηλεκτρικού πεδίου απλοποιεί την κατανομή αξονικού ηλεκτρικού πεδίου του μοντέλου ηλεκτρικού πεδίου μετρώντας τη σειρά του μονωτή. Βρείτε το σφάλμα συνέχειας της εσωτερικής μόνωσης του μονωτή. η μέθοδος παλμικού ρεύματος καθορίζει την κατάσταση μόνωσης του μονωτή μετρώντας το ρεύμα παλμού κορώνας.

Το προφανές μειονέκτημα της άμεσης μεθόδου είναι ότι η απόδοση μέτρησης είναι χαμηλή και συχνά απαιτεί από το προσωπικό να σκαρφαλώσει στον στύλο για να λειτουργήσει, κάτι που είναι πολύ ενοχλητικό και ο συντελεστής ασφάλειας δεν είναι υψηλός. Αυτή τη στιγμή, η μέθοδος διαδικτυακής παρακολούθησης χωρίς επαφή παρουσιάζει προφανή πλεονεκτήματα. Οι μέθοδοι χωρίς επαφή περιλαμβάνουν κυρίως την υπεριώδη απεικόνιση, την υπέρυθρη απεικόνιση και την απεικόνιση με ακτίνες Χ. Αυτές οι μέθοδοι εξακολουθούν να έχουν κάποιες ελλείψεις. Για παράδειγμα, η υπεριώδης και η υπέρυθρη θερμική απεικόνιση αντικατοπτρίζουν την κατάσταση του μονωτή μετρώντας τα χαρακτηριστικά των έμμεσων σημάτων όπως η ηλεκτρική ενέργεια και η θερμότητα. Και η υπεριώδης απεικόνιση πρέπει να γίνεται τη νύχτα, η οποία δεν ευνοεί την ανίχνευση. Επομένως, η εύρεση μιας πιο βολικής, άμεσης, χωρίς επαφή, γρήγορης και μη καταστροφικής μεθόδου για την ανίχνευση της γήρανσης των υλικών από καουτσούκ σιλικόνης έχει μεγάλη σημασία για τη διατήρηση της ασφαλούς και σταθερής λειτουργίας του συστήματος ισχύος.

Η υπερφασματική τεχνολογία συνδυάζει οργανικά την τεχνολογία απεικόνισης και την τεχνολογία φασματοσκοπίας. Μπορεί να απεικονίσει ηλεκτρομαγνητικά κύματα στις υπεριώδεις, ορατές, εγγύς υπέρυθρες και μεσαίες υπέρυθρες περιοχές σε πολλαπλές συνεχείς υποδιαιρούμενες ζώνες. Έχει υψηλή φασματική ανάλυση και περιέχει πληροφορίες εικόνας και φάσματος, αφού δημιουργηθεί μια φασματική βιβλιοθήκη για το αντικείμενο ανίχνευσης, το δείγμα μπορεί να ανιχνευθεί απευθείας στο διαδίκτυο χωρίς προετοιμασία δείγματος. Τα τελευταία χρόνια, όχι μόνο έχει παίξει τεράστιο ρόλο στον τομέα της τηλεπισκόπησης, αλλά έχει επίσης επιδείξει μεγάλα επιτεύγματα στη βιομηχανία, τη γεωργία και ακόμη περισσότερες δυνατότητες βιομηχανικής εφαρμογής.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Southwest Jiaotong χρησιμοποίησαν υπερφασματική τεχνολογία για να ανιχνεύσουν τεχνητά μονωτικά φύλλα από καουτσούκ σιλικόνης με υπεριώδη ακτινοβολία, συνέλεξαν και επεξεργάστηκαν ακατέργαστα δεδομένα φάσματος σε διαφορετικές καταστάσεις γήρανσης και συνδύασαν δεδομένα σχετικά με το υπέρυθρο φασματοσκοπία μετασχηματισμού Fourier (FTIR) για να αναλύσουν διαφορετικούς βαθμούς γήρανσης. Αντίστοιχα με τον μηχανισμό απόκρισης και τις χαρακτηριστικές αλλαγές των υπερφασματικών γραμμών, ο αλγόριθμος της μηχανής βαθιάς ακραίας εκμάθησης (DELM) χρησιμοποιήθηκε τελικά για τη δημιουργία ενός σύνθετου μοντέλου αξιολόγησης βαθμού γήρανσης της επιφάνειας του μονωτή και την ταξινόμηση του βαθμού γήρανσης των δειγμάτων. Τα αποτελέσματα της έρευνας παρέχουν νέες μεθόδους και νέα βάση για online ανίχνευση και αξιολόγηση της κατάστασης γήρανσης της επιφάνειας του μονωτή.

Μετά τη χρήση ενός θαλάμου δοκιμής επιταχυνόμενης υπεριώδους γήρανσης για τη διεξαγωγή δοκιμών επιταχυνόμενης γήρανσης σε δείγματα καουτσούκ σιλικόνης HTV, τη χρήση υπερφασματικής τεχνολογίας για την ανίχνευση της κατάστασης γήρανσης των δειγμάτων μετά από επιταχυνόμενη γήρανση και τη χρήση του μοντέλου ταξινόμησης DELM για την αξιολόγηση των παλαιωμένων δειγμάτων, ερευνητές από τη Νοτιοδυτική Πανεπιστήμιο Jiaotong Τα ακόλουθα συμπεράσματα προέκυψαν:

1) Ο θάλαμος δοκιμής επιταχυνόμενης γήρανσης τεχνητής υπεριώδους μπορεί να προσομοιώσει καλύτερα την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων μακρών κυμάτων στο περιβάλλον του οροπεδίου στα δείγματα. Μετά τη γήρανση, η τραχύτητα της επιφάνειας του δείγματος αυξάνεται, το χρώμα βαθαίνει σταδιακά και μαυρίζει, η σκληρότητα αυξάνεται και εμφανίζονται ρωγμές.

2) Οι διαφορές στον βαθμό γήρανσης του δείγματος αντανακλώνται σε σημαντικές διαφορές στις υπερφασματικές γραμμές. Οι πιο εμφανείς ζώνες είναι τα 1150-1250nm, που αντιπροσωπεύει τη χαρακτηριστική ζώνη απορρόφησης τριών συχνοτήτων της ομάδας CH και τη χαρακτηριστική ζώνη απορρόφησης δύο συχνοτήτων του -OH. Από τα 1400 έως τα 1500 nm, η συνολική τάση της ανακλαστικότητας σε ολόκληρη τη ζώνη είναι να μειώνεται με την αύξηση του χρόνου γήρανσης.

3) Το μοντέλο ταξινόμησης μηχανών βαθιάς ακραίας μάθησης που βασίζεται σε δεδομένα πλήρους ζώνης μπορεί να ταξινομήσει τον βαθμό γήρανσης της επιφάνειας των σύνθετων μονωτών με διαφορετικό χρόνο γήρανσης. Η ακρίβεια μπορεί να φτάσει το 96,67%, και η ταχύτητα προπόνησης είναι γρήγορη και η γενίκευση καλή. Είναι η κατάσταση γήρανσης των μονωτών. Η διαδικτυακή ανίχνευση παρέχει νέες ιδέες.