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CN109332042A - 用于绝缘子的模拟人工降雨装置及其降雨方法 - Google Patents

用于绝缘子的模拟人工降雨装置及其降雨方法 Download PDF

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CN109332042A CN201810903941.4A CN201810903941A CN109332042A CN 109332042 A CN109332042 A CN 109332042A CN 201810903941 A CN201810903941 A CN 201810903941A CN 109332042 A CN109332042 A CN 109332042A
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袁田
武文华
袁金灿
刘翔
王昱晴
张虎
代静
汪英英
唐芳
张秋芬
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Abstract

本发明提供了一种用于绝缘子的模拟人工降雨装置，该装置包括：连接机构、管状支撑机构和喷淋装置；其中，管状支撑机构通过连接机构固定于预设位置，并且，管状支撑机构开设有向管状支撑机构内通入液体的进口；喷淋装置方向可调地与管状支撑机构相连通，以将管状支撑机构内的液体喷淋至待测绝缘子的各个方向。本发明中，通过调节喷淋装置的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的均匀喷淋，模拟了待测绝缘子实际淋雨状态，从而使试验结果更加接近自然环境下的实际情况，进而可以更加准确地分析绝缘子长期处于恶劣环境的老化、腐蚀情况并得出更精确的数据统计，为绝缘子的长期可靠运行提供了保证。

Description

用于绝缘子的模拟人工降雨装置及其降雨方法
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种用于绝缘子的模拟人工降雨装置及其降雨方法。
背景技术
由于模拟淋雨试验系统的复杂性和实现均匀降雨的难度极大，国内外并未对此开展过系统研究。少有的研究机构只是在人工气候室或野外试验站利用市政自来水对低电压等级绝缘子串进行淋雨环境下的闪络放电试验，由于淋雨试验时水滴大小不可调节、均匀性较差，往往导致试验结果与自然环境下的实际情况存在较大差异。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种用于绝缘子的模拟人工降雨装置及其降雨方法，旨在解决目前淋雨试验的试验结果与实际情况不符的问题。
一个方面，本发明提出了一种用于绝缘子的模拟人工降雨装置，该装置包括：连接机构、管状支撑机构和喷淋装置；其中，管状支撑机构通过连接机构固定于预设位置，并且，管状支撑机构开设有向管状支撑机构内通入液体的进口；喷淋装置方向可调地与管状支撑机构相连通，以将管状支撑机构内的液体喷淋至待测绝缘子的各个方向。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，喷淋装置包括：方向调节机构和喷头；其中，方向调节机构与管状支撑机构相连通，喷头与方向调节机构相连通，方向调节机构通过自身的转动调节喷头的方向。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，方向调节机构包括：底座和万向调节关节；其中，底座与管状支撑机构相连通，万向调节关节的第一端与底座相连接，万向调节关节的第二端与喷头相连通，喷头通过万向调节关节调节液体喷淋方向。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，管状支撑机构包括：环形管，与连接机构相连接，并且，环形管设置有多个出口；喷淋装置的个数与出口的个数相等，各喷淋装置与各出口一一对应地相连通。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，管状支撑机构还包括：至少两根支撑杆，各支撑杆交叉设置并连接于环形管的内圈。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，连接机构包括：进液管和连接杆；连接杆均与管状支撑机构相连接，以将管状支撑机构固定于预设位置；进液管与进口相连通，以向管状支撑机构内通入液体。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置，还包括：变频泵，与进液管相连接，以调节向进液管提供的液体的压力。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置，还包括：处理单元，分别与变频泵和喷淋装置相连接，以控制变频泵的频率和喷淋装置的喷淋方向。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，处理单元包括：依次相连接的通用处理器、数字信号处理器和专用集成电路，专用集成电路分别与变频泵和喷淋装置相连接；或依次相连接的通用处理器、数字信号处理器和现场可编程门阵列，现场可编程门阵列分别与变频泵和喷淋装置相连接。
进一步地，上述用于绝缘子的模拟人工降雨装置中，处理单元还包括：与CPU相连接的只读存储器、随机存取存储器、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器。
本发明中，管状支撑机构通过连接机构固定于预设位置，喷淋装置方向可调地与管状支撑机构相连通，通过调节喷淋装置的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的均匀喷淋，模拟了待测绝缘子实际淋雨状态，从而使试验结果更加接近自然环境下的实际情况，进而可以更加准确地分析绝缘子长期处于恶劣环境的老化、腐蚀情况并得出更精确的数据统计，为绝缘子的长期可靠运行提供了保证，降低了由于绝缘子老化等因素带来的危害。
另一方面，本发明还提出了一种用于绝缘子的模拟人工降雨方法，该方法包括如下步骤：固定步骤，将用于绝缘子的模拟人工降雨装置固定于预设位置；喷淋步骤，控制用于绝缘子的模拟人工装置的喷淋装置以预定的方向对待测绝缘子喷淋液体。
本发明中，使用用于绝缘子的模拟人工降雨装置对待测绝缘子进行模拟人工降雨，通过调节喷淋装置的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的均匀喷淋，模拟了待测绝缘子实际淋雨状态，从而使试验结果更加接近自然环境下的实际情况，进而可以更加准确地分析绝缘子长期处于恶劣环境的老化、腐蚀情况并得出更精确的数据统计，为绝缘子的长期可靠运行提供了保证，降低了由于绝缘子老化等因素带来的危害。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的用于绝缘子的模拟人工降雨装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的用于绝缘子的模拟人工降雨方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
装置实施例：
参见图1，图中示出了本实施例提供的用于绝缘子的模拟人工降雨装置的优选结构。如图所示，该装置包括：连接机构1、管状支撑机构2和喷淋装置3。其中，连接机构1与管状支撑机构2相连接，管状支撑机构2可通过连接机构1固定于预设位置，具体实施时，连接机构1可以经由双头螺丝固定于房顶或者安装在环境试验箱的顶部，管状支撑机构2由连接机构1吊设于空中，以模拟待测绝缘子实际淋雨状态。管状支撑机构2开设有进口，通过该进口向管状支撑机构2内通入喷淋液体。喷淋装置3方向可调地与管状支撑机构2相连通，管状支撑机构2内的液体通过喷淋装置3喷淋至待测绝缘子，通过调节喷淋装置3的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的全部覆盖且均匀喷淋。需要说明的是，预设位置可以根据实际需要来确定，本实施例对其不做任何限定。
本实施例中，管状支撑机构2通过连接机构1固定于预设位置，喷淋装置3方向可调地与管状支撑机构2相连通，通过调节喷淋装置3的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的均匀喷淋，模拟了待测绝缘子实际淋雨状态，从而使试验结果更加接近自然环境下的实际情况，进而可以更加准确地分析绝缘子长期处于恶劣环境的老化、腐蚀情况并得出更精确的数据统计，为绝缘子的长期可靠运行提供了保证，降低了由于绝缘子老化等因素带来的危害。
上述实施例中，喷淋装置3可以包括：方向调节机构31和喷头32。其中，方向调节机构31与管状支撑机构2相连通，喷头32则与方向调节机构31相连通，方向调节机构31通过其自身的转动来调节喷头32方向，从而调节液体喷淋方向。方向调节机构31可以包括：底座311和万向调节关节312。其中，底座311与管状支撑机构2相连通，万向调节关节312的第一端(图1所示的上端)通过底座311与管状支撑机构2相连通，万向调节关节312的第二端(图1所示的下端)则与喷头32相连通，喷头32通过万向调节关节312实现对不同方向的喷淋。具体实施时，喷淋装置3可以为多个，各喷淋装置3设置于管状支撑机构2的不同的位置，从而可以从多个不同的方向对待测绝缘子进行喷淋，同时，通过万向调节关节321对与其对应的喷头32进行方向的调节，可以实现更多角度、更多方向的喷淋。
上述实施例中，管状支撑机构2可以包括：环形管21，环形管21保持水平状态，环形管21与连接机构1相连接，并且，环形管21上均匀设置有多个出口，喷淋装置3也为多个，且喷淋装置3的个数与出口的个数相等，每个出口分别与一个喷淋装置3的底座311相连通，从而实现对待测绝缘子的多方向地、均匀的喷淋。具体实施，环形管可以为由SUS316L不锈钢制成的无缝钢管。管状支撑机构2还可以包括：至少两个支撑杆22，各支撑杆22交叉设置，从而构成“十”字形，并且，各支撑杆22的两端均与环形管21的内圈相连接，从而防止环形管21变形。本实施例提供的用于绝缘子的模拟人工降雨装置的中心位于环形管的中心线上，从而避免了模拟人工降雨装置的偏斜，进而保证了喷淋效果。
上述各实施例中，连接机构1可以包括：进液管11和连接杆12。连接杆12的一端与管状支撑机构2的环形管21相连接，连接杆12的另一端连接在预设位置。进液管11的一端与环形管21上设置的进口相连通，从而向管状支撑机构2的环形管21内通入喷淋液体。具体实施时，进液管11和连接杆12均可以为多个，当进口为多个时，每个进口上均连通有一个进液管11。进液管11的另一端通过开关与变频泵的出口相连通，同时，开关和变频泵均与处理单元相连接，处理单元可以控制变频泵的频率和开关的合度，从而控制向环形管21内通入液体的压力大小，进而精确地调节液体喷淋量。
处理单元还可以与电机相连接，电机的输出轴与喷淋装置3的万向调节关节312相连接，处理单元通过控制电机的转向和转速等参数，从而控制万向调节关节312的方向及方向改变速度，进而调节液体喷淋方向。
上述实施例中，处理单元可以包括：依次相连接的通用处理器、数字信号处理器和专用集成电路，专用集成电路分别与变频泵和万向调节关节312相连接；或者，处理单元可以包括：依次相连接的通用处理器、数字信号处理器和现场可编程门阵列，现场可编程门阵列分别与变频泵和万向调节关节312相连接，也就是说，专用集成电路和现场可编程门阵列可以相互替换。在对待测绝缘子进行喷淋时，可通过传感器来实时获取液体的喷淋量，从而得知喷淋量是否合适，并可得知待测绝缘子的各个方向的喷淋量，从而得知液体喷淋是否均匀。传感器将以上获取的数据以模拟信号的形式输出给通用处理器，通用处理器将接收的模拟信号进行放大并输出给数字信号处理器，数字信号处理器将接收的模拟信号转换为数字信号并将该数字信号输出给专用集成电路或现场可编程门阵列，专用集成电路或现场可编程门阵列接收数字信号后进行计算处理，并将计算结果以数字信号的形式反馈给数字信号处理器，数字信号处理器将接收到的数字信号转换为电信号并将该电信号反馈给通用处理器，通用处理器将信号放大输出，从而控制继电器，继而控制变频泵的频率和万向调节关节312的方向。
处理单元还可以包括：与CPU等相连接的只读存储器、随机存取存储器、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器，以对数据进行存储。
综上，本实施例中，管状支撑机构通过连接机构固定于预设位置，喷淋装置方向可调地与管状支撑机构相连通，通过调节喷淋装置的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的均匀喷淋，模拟了待测绝缘子实际淋雨状态，从而使试验结果更加接近自然环境下的实际情况，进而可以更加准确地分析绝缘子长期处于恶劣环境的老化、腐蚀情况并得出更精确的数据统计，为绝缘子的长期可靠运行提供了保证，降低了由于绝缘子老化等因素带来的危害。
方法实施例：
参见图2，图2为本实施例提供的用于绝缘子的模拟人工降雨方法的流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：
固定步骤S210，将用于绝缘子的模拟人工降雨装置固定于预设位置。
具体地，使用上述装置实施例中的用于绝缘子的模拟人工降雨装置对待测绝缘子模拟人工降雨，首先将连接机构1的连接杆12的一端连接在预设位置，从而将绝缘子的模拟人工降雨装置固定在预设位置。
喷淋步骤S220，控制用于绝缘子的模拟人工装置的喷淋装置以预定的喷淋方向对待测绝缘子喷淋液体。
具体地，通过处理单元控制喷淋装置3的万向调节关节312的方向，从而调节喷头32的方向，使喷头32以于预定的喷淋方向对待测绝缘子喷淋液体；同时还可以通过处理单元控制变频泵的频率，从而控制向环形管21内通入液体的压力大小，进而使喷头32以于预定的喷淋量对待测绝缘子进行喷淋。在模拟人工降雨的过程中，还可以调节万向调节关节321的方向和变频泵的频率，以满足不同的喷淋方向和喷淋量的需求。
需要说明的是，用于绝缘子的模拟人工降雨装置的具体结构及实施方式参见上述装置实施例即可，本实施例在此不再赘述。
本发明中的模拟人工降雨装置和模拟人工降雨方法的原理相同，相关之处可以相互参照。
综上，本实施例中，使用用于绝缘子的模拟人工降雨装置对待测绝缘子进行模拟人工降雨，通过调节喷淋装置的方向，可对待测绝缘子的各个方向进行喷淋，从而实现对待测绝缘子的均匀喷淋，模拟了待测绝缘子实际淋雨状态，从而使试验结果更加接近自然环境下的实际情况，进而可以更加准确地分析绝缘子长期处于恶劣环境的老化、腐蚀情况并得出更精确的数据统计，为绝缘子的长期可靠运行提供了保证，降低了由于绝缘子老化等因素带来的危害。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，包括：连接机构(1)、管状支撑机构(2)和喷淋装置(3)；其中，
所述管状支撑机构(2)通过所述连接机构(1)固定于预设位置，并且，所述管状支撑机构(2)开设有向所述管状支撑机构(2)内通入液体的进口；
所述喷淋装置(3)方向可调地与所述管状支撑机构(2)相连通，以将所述管状支撑机构(2)内的液体喷淋至待测绝缘子的各个方向。
2.根据权利要求1所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，所述喷淋装置(3)包括：方向调节机构(31)和喷头(32)；其中，
所述方向调节机构(31)与所述管状支撑机构(2)相连通，所述喷头(32)与所述方向调节机构(31)相连通，所述方向调节机构(31)通过自身的转动调节所述喷头(32)的方向。
3.根据权利要求2所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，所述方向调节机构(31)包括：底座(311)和万向调节关节(312)；其中，
所述底座(311)与所述管状支撑机构(2)相连通，所述万向调节关节(312)的第一端与所述底座(311)相连接，所述万向调节关节(312)的第二端与所述喷头(32)相连通，所述喷头(32)通过万向调节关节(312)调节液体喷淋方向。
4.根据权利要求1所述的用于绝缘子模拟人工降雨装置，其特征在于，所述管状支撑机构(2)包括：
环形管(21)，与所述连接机构(1)相连接，并且，所述环形管(21)设置有多个出口；
所述喷淋装置(3)的个数与所述出口的个数相等，各所述喷淋装置(3)与各所述出口一一对应地相连通。
5.根据权利要求4所述的用于绝缘子模拟人工降雨装置，其特征在于，所述管状支撑机构(2)还包括：
至少两根支撑杆(22)，各所述支撑杆(22)交叉设置并连接于所述环形管(21)的内圈。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，所述连接机构(1)包括：进液管(11)和连接杆(12)；
所述连接杆(12)均与所述管状支撑机构(2)相连接，以将所述管状支撑机构(2)固定于所述预设位置；
所述进液管(11)与所述进口相连通，以向所述管状支撑机构(2)内通入液体。
7.根据权利要求6所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，还包括：
变频泵，与所述进液管(11)相连接，以调节向所述进液管(11)提供的液体的压力。
8.根据权利要求7所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，还包括：
处理单元，分别与所述变频泵和所述喷淋装置(3)相连接，以控制所述变频泵的频率和所述喷淋装置(3)的喷淋方向。
9.根据权利要求8所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，所述处理单元包括：
依次相连接的通用处理器、数字信号处理器和专用集成电路，所述专用集成电路分别与所述变频泵和所述喷淋装置(3)相连接；或
依次相连接的所述通用处理器、所述数字信号处理器和现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列分别与所述变频泵和所述喷淋装置(3)相连接。
10.根据权利要求9所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置，其特征在于，所述处理单元还包括：
与CPU相连接的只读存储器、随机存取存储器、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器。
11.一种利用权利要求1至10中任一项所述的用于绝缘子的模拟人工降雨装置的模拟人工降雨方法，其特征在于，包括如下步骤：
固定步骤，将所述用于绝缘子的模拟人工降雨装置固定于所述预设位置；
喷淋步骤，控制所述用于绝缘子的模拟人工装置的喷淋装置以预定的方向对所述待测绝缘子喷淋液体。
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