HK-HCA16 絕緣子憎水性帶電檢測裝置

概述

HK-HCA16  絕緣子憎水性帶電檢測裝置。絕緣子良好的憎水性可以很好的防止污閃，減少事故發生。所謂憎水性是指絕緣子表面不易受潮，吸附的水分以不連續的孤立小水珠的形式存在，不形成連續水膜，從而限制了表面泄漏電流，提高閃絡電壓。實踐證明，運行中的絕緣子由于污穢、潮濕、放電、低溫等因素的影響，其憎水性會發生下降甚至喪失，并直接影響輸變電設備的防污閃性能，甚至威脅系統的安全運行。因此，對運行中的絕緣子的憎水性進行檢測是十分必要的。

HK-HCA16型絕緣子憎水性帶電檢測裝置結構簡單，操作方便，可以快速準確的判斷絕緣子的憎水性狀況。

功能特點

基本工作方法

（1）采用噴水分級法（即HC分級法）。

（2）采取塔上、地面相結合的工作方式。

（3）工作人員上塔，先對待測傘裙進行定量噴灑水霧，然后用裝置上的前置攝像頭對噴水后的絕緣子進行拍照。

（4）工作人員回到地面，將拍攝存儲到手機上的憎水性圖像輸入到計算機中，使用憎水性分析軟件判斷絕緣子的憎水等級。

 憎水性等級分級方法

噴水分級法將絕緣子表面憎水性分為HC1-HC7 七個等級，HC1級對應憎水性最好的狀態，HC7則對應完全親水性的表面。本裝置采用如下所述的兩種方法來對絕緣子表面的憎水性狀態進行分級。

   （1）圖像對比法

將現場獲得的絕緣子憎水圖像同圖1-1所示的標準圖像進行對比，通過分析待測圖像與各標準圖像的相似性并參考表2-1所示的各HC等級的特征描述來進行分級。

圖1-1  不同憎水等級的標準圖像

表1  不同憎水性等級的圖像特征描述（注：θr接觸角）

（2）改進形狀因子法

通過計算絕緣子憎水圖像中的最大水珠（或最大水膜）的面積比K和形狀因子fc，并依據表2-1所示判據來進行分級。面積比K的計算公式為：

（2－1）式中，最大水珠（水跡）的面積和圖像總面積的單位均為像素。形狀因子fc由專用計算公式得到。

2.3 絕緣子憎水性帶電檢測操作細則

 （1）絕緣子憎水性帶電檢測應選擇良好天氣下進行，不易在雷、雨、雪、霧等天氣下進行，同時環境濕度應盡量不大于80%。

 （2）絕緣子憎水性帶電檢測時，為了防止噴水裝置儲水瓶中的水結冰以及噴出的水霧在絕緣子表面結冰，環境溫度應高于0℃，但不應大于40℃，以免水分蒸發過快。

 （3）絕緣子憎水性帶電檢測時，風力應不大于4級。

 （4）待測桿塔的三相絕緣子串均應進行憎水性測量；對于每串待測絕緣子，可選擇位置合適，便于測量且老化現象明顯的1-2片絕緣子進行測量。

 （5）絕緣子憎水性帶電檢測一般需2名及以上工作人員，其任務分工是：塔上噴水取照操作1名，塔上配合操作1名。

 （6）登塔前，噴水操作人員在噴水裝置的儲水瓶中裝滿去離子水，并檢察裝置是否漏水，電源電量是否充足；把手機卡件安裝在手持控制端合適的位置；手機安裝安卓平臺的取照軟件（光盤）,設置手機的自動鎖屏時間為永久或合適的時間；設置好后把手機卡入固定在絕緣桿上的卡件上，并固定牢固，插入耳機頭。

 （7）確認裝水情況及電池電量正常后，取下攝像頭上的保護帽，打開設備開關，等待半分鐘到一分鐘左右后，手機刷新搜尋設備的WiFi熱點（設備熱點名稱為HK-SPJC，無密碼）并連接，然后打開已經安裝成功的名字為宏博憎水儀的軟件，輸入IP 192.168.10.1后連接。若無法連到接圖像或找不到該熱點，請重啟下您手機WLAN或重新啟動下設備再次操作。

 （8）在噴水結束后應迅速完成拍攝，拍照按鍵為手持控制端的藍色按鈕，或手機軟件底部的拍照選項。

 （9）噴水操作人員調節噴頭的出水方向使其與待測傘裙表面基本垂直，使噴水裝置的噴頭距離待測傘裙約20cm，開始定量噴水操作。

 （10）一基桿塔測量結束后，塔上操作人員返回地面；取下手機，在手機里面的文件管理菜單中找到AAmjpg文件夾，此文件里面保存有拍攝圖片，然后將憎水性圖像導入筆記本電腦中，并通過憎水性分析軟件進行憎水性狀態的判斷，存儲判斷結果，同時存儲測量時的背景信息。

 （11）記錄檢測的背景信息，包括：絕緣子型號、安裝日期、檢測時間、檢測位置、檢測時的天氣、光照、溫度、濕度和污染情況等。

注：現場風力較小，溫度較低（但高于零度）可以直接用拍攝模式來獲取憎水性圖片。

詳細參數

HK-HCA16型絕緣子憎水性帶電檢測裝置由電動噴水、圖像拍攝裝置、筆記本電腦、手機憎水性取照軟件，憎水性分析軟件光盤、USB數據傳輸線等組成。      

  電動噴水裝置

利用HC分級法進行絕緣子憎水性帶電檢測的關鍵技術之一就是對絕緣子表面噴水。本裝置按照電力行業標準規定對被測絕緣子進行精確定量噴水，保證了測量的準確性。

裝置采用模塊化結構，由三部分組成：①無線遙控②絕緣操作桿③控制噴水部分，各部分可快速組裝。裝置結構緊湊，適合現場使用。

（1）無線遙控工作于433M頻段，具有遙控距離遠、穿透力強、抗干擾能力強等優點。供電電源為2節3V紐扣電池。當遙控距離下降操作不靈敏時按照說明更換電池。

（2）絕緣操作桿的材料為環氧樹脂，具有強度大、重量輕的特點。

（3）控制噴水部分由控制主機、連接絕緣桿、儲水器、微型水泵及活動噴嘴組成。噴嘴可360度活動保證被測絕緣子表面垂直受水。供電電源為12V 3000mAh可充電鋰電池，單次充電可保證裝置連續噴水2.5小時，能夠完成150次以上測量，滿足現場長時間測量要求。

  絕緣子憎水圖像拍攝裝置

本裝置采用數字圖像分析技術來判斷絕緣子表面的憎水性狀態，因此需要獲取絕緣子的憎水圖像。憎水性檢測裝置自身添加了一顆百萬級別的前端攝像頭，取照時攝像頭與絕緣子群傘距離大概在30公分左右，通過WiFi熱點與手機進行連接進行取照工作，有效像素為720x1280，圖像質量能夠保證憎水性分析軟件的圖像分析。

 憎水性分析軟件

    本裝置通過憎水性分析軟件來分析運行中的絕緣子憎水性狀態。本軟件的核心功能為靜態接觸角判斷和憎水性等級判斷，由客觀判斷和主觀判斷兩部分組成。

（1）客觀判斷

   憎水性的客觀判斷是本軟件的特色部分，所依據的判斷方法為“改進形狀因子法”，即通過計算機中分析絕緣子憎水圖像的面積比K和形狀因子f_c來進行憎水性等級判斷。

  （2）主觀判斷

在實現了憎水性等級客觀判斷功能的基礎上，本軟件還設計了憎水性等級主觀判斷功能,主觀判斷所依據的方法為傳統HC分級法所采用的圖像對比法，即在軟件中嵌入HC分級法的標準圖像，將現場獲得的憎水圖像導入軟件后，通過對比其與各標準圖像的相似性來獲得憎水性等級。一般情況下，主觀判斷只是作為一種輔助判斷方法，用以驗證客觀判斷的結果。另外，由于現場測量條件千變萬化，憎水圖像的拍攝條件不易精確控制，有時獲得的圖像不易通過客觀判斷功能分析，因此主觀判斷功能的增加在一定程度上也是必要的。