一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置，该装置包括纯净水机组、水箱、电热蒸汽雾装置，热雾管道、超声波加湿器、温湿度计、轴流风机、电阻丝、制冷室内机、风管、制冷室外机和穿透性试验控制器；整个装置结构简单、操作方便，气候室顶部采用了静压层设计，气候室内的温度和相对湿度分布均匀；气候室墙壁设有保温库板，气候室内部的保温和保湿效果较好，可避免温湿度控制设备的频繁起停，延长了设备使用寿命。试验过程中温度和相对湿度可以自动和手动控制，控制精度较高，试验重复性好，且可以满足国家标准的规定；可任意控制气候室内的温度和相对湿度值、调节水电导率，为开展科研项目提供了较大的灵活性。
【专利说明】
一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置
技术领域
[0001]本实用新型属于电气工程技术领域，涉及一种高电压设备人工气候室穿透性试验
目.0
【背景技术】
[0002]在我国南方很多地区常年雨量充沛，气候潮湿，高电压设备(尤其是10?35kV金属铠装设备)在运行过程中其内部设备往往受到凝露、污秽等严重威胁，绝缘强度大大降低，并造成高电压设备烧毁的严重事故，给电网的安全运行带来巨大损失。为考核高电压设备对凝露和污秽的抗侵袭能力，我国的国家标准“GB 3906-2006”明确了穿透性试验条件和试验要求，但目前国内没有成熟可靠的穿透性试验装置，该试验项目难以开展。
[0003]目前穿透性试验装置大都采用蒸汽雾和制冷机组联合控制的方法，温湿度控制难度较大，存在的问题有:I)蒸汽雾喷入气候室后，会造成气候室温度持续升高，而穿透性试验的时间长达7小时，在不同试验阶段要求温度和湿度稳定，温度难以控制；2)为抑制气候室温度升高，需频繁启动制冷机组，易降低制冷机组的使用寿命;3)每次启动制冷机组后，气候室的湿度降低速度较快，湿度难以控制。
[0004]因此，有必要设计一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的落后状况，提供一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置及其控制方法，使用该装置可根据穿透性试验不同试验阶段需要的温度和湿度，自动远距离控制穿透性试验系统装置，提高人工穿透性试验条件的稳定性。
[0006]—种高电压设备人工气候室穿透性试验装置，包括纯净水机组1、水箱2、电热蒸汽雾装置3，热雾管道4、超声波加湿器5、温湿度计6、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9、风管10、制冷室外机13和穿透性试验控制器14;
[0007]所述超声波加湿器5、温湿度计6、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9及风管10设置于人工气候室内部；
[0008]所述超声波加湿器5和轴流风机7分别设置在人工气候室内部两侧；
[0009]所述净水机组I与水箱2相连;水箱2通过水管分别与电热蒸汽雾装置3和超声波加湿器5相连；
[0010]所述热雾管道4与电热蒸汽雾装置3相连，并将热雾引入人工气候室内部;轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9、风管10由下至上依次组装，并形成一个整体；
[0011 ]所述制冷室外机13通过管道与制冷室内机9相连；
[0012]所述制冷室外机13、轴流风机7、电阻丝8、超声波加湿器5及电热蒸汽雾装置3均受控于所述穿透性试验控制器14，且所述温湿度计6通过信号输出电缆与穿透性试验控制器14相连。
[0013]在所述人工气候室内壁上设置有保温库板12。
[0014]还包括安装在人工气候室内顶部的静压层11，且所述静压层设置在所述保温库板下方。所述纯净水机组I用于产生纯净水;水箱2用于存储纯净水机组I产生的纯净水，并可按试验要求人工将纯净水调节成适当电导率的水;电热蒸汽雾装置3用于产生电蒸汽雾，其产生的雾量较小，主要用于湿度的精确控制；热雾管道4用于将电热蒸汽雾装置3产生的电蒸汽雾输送至人工气候室内；超声波加湿器5用于产生雾，其产生的雾量较大，主要用于短时间内快速加湿;温湿度计6用于测量气候室内部的温度和湿度；电阻丝8用于加热空气，产生热气；制冷室内机9和制冷室外机13联合工作，用于产生冷空气；轴流风机7用于产生风，将电阻丝8和制冷室内机9处产生的热空气或冷空气，经风管10吹至静压层11;风管10用于输送冷空气或热空气至静压层11;静压层11用于将气流的动能转化为静压，使气流均匀地分布在气候室内部;穿透性试验控制器14用于根据温湿度计6的测试值，控制电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，满足穿透性试验各阶段的湿度和温度要求。
[0015]有益效果
[0016]本实用新型提供了一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置，该装置包括纯净水机组1、水箱2、电热蒸汽雾装置3，热雾管道4、超声波加湿器5、温湿度计6、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9、风管10、制冷室外机13和穿透性试验控制器14;整个装置结构简单、操作方便，气候室顶部采用了静压层设计，气候室内的温度和相对湿度分布均匀;气候室墙壁设有保温库板，气候室内部的保温和保湿效果较好，可避免温湿度控制设备的频繁起停，延长了设备使用寿命。试验过程中温度和相对湿度可以自动和手动控制，控制精度较高，试验重复性好，且可以满足国家标准的规定;可任意控制气候室内的温度和相对湿度值、调节水电导率，为开展科研项目提供了较大的灵活性。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型所述装置的结构示意图；
[0018]标记说明:I一纯净水机组，2—水箱，3—电热蒸汽雾装置，4一热雾管道，5—超声波加湿器，6—温湿度计，7—轴流风机，8—电阻丝，9一制冷室内机，10—风管，11一静压层，12—保温库板，13—制冷室外机，14 一穿透性试验控制器。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型专利进行进一步具体说明。
[0020]如图1所示，一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置，包括纯净水机组1、水箱
2、电热蒸汽雾装置3，热雾管道4、超声波加湿器5、温湿度计6、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9、风管10、制冷室外机13和穿透性试验控制器14;
[0021]所述超声波加湿器5、温湿度计6、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9及风管10设置于人工气候室内部；
[0022]所述超声波加湿器5和轴流风机7分别设置在人工气候室内部两侧；
[0023]所述净水机组I与水箱2相连;水箱2通过水管分别与电热蒸汽雾装置3和超声波加湿器5相连；
[0024]所述热雾管道4与电热蒸汽雾装置3相连，并将热雾引入人工气候室内部;轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9、风管10由下至上依次组装，并形成一个整体；
[0025]所述制冷室外机13通过管道与制冷室内机9相连；
[0026]所述制冷室外机13、轴流风机7、电阻丝8、超声波加湿器5及电热蒸汽雾装置3均受控于所述穿透性试验控制器14，且所述温湿度计6通过信号输出电缆与穿透性试验控制器14相连。
[0027]在所述人工气候室内壁上设置有保温库板12。
[0028]还包括安装在人工气候室内顶部的静压层11，且所述静压层设置在所述保温库板下方。
[0029]根据国家标准GB 3906-2006对于穿透性试验的温度和湿度要求，采用本实用新型所述的高电压设备人工气候室穿透性试验装置进行试验时，具体工作过程包括以下步骤:
[0030]步骤1:开启纯净水机组1，使水箱2内充满纯净水，根据试验用水电导率的需求，人工调节水箱2内水的电导率，使其满足试验要求；
[0031]步骤2:穿透性试验控制器14设置试验的初始温度为25°C，根据温湿度计6测量的气候室温度，启动轴流风机7、电阻丝8或制冷室内机9和制冷室外机13;
[0032]当气候室温度低于22°C时，启动轴流风机7和电阻丝8，直至气候室温度达到25°C;
[0033]当气候室温度高于28°C时，启动轴流风机7、制冷室内机9和制冷室外机13，使环境温度控制在22 °C -28 °C范围中，并使其在该条件下维持0.5h;
[0034]在此过程中，穿透性试验控制器14的控制逻辑如下:若环境温度超过28°C时，启动制冷室内机9和制冷室外机13，使气温降低，当温度降至25°C时，停止制冷；当环境温度降低至23°C时，启动电阻丝8，使气温上升，当温度升至25°C时，停止加热；
[0035]步骤3:当气候室内的温度处于22°C_28°C范围时，开始穿透性试验，穿透性试验控制器14设置试验温度控制目标为40°C，相对湿度控制目标为95%，启动电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7和电阻丝8，使气候室内的环境温度和湿度均逐步增加；
[0036]当环境温度小于40°C，相对湿度已达到95%时，保持轴流风机7和电阻丝8持续开启，使环境温度逐步提高至40°C，当环境温度达到40°C，关闭超声波加湿器5;
[0037]若相对湿度降至93%范围时，则启动电热蒸汽雾装置3，使湿度增加，当相对湿度升至97 %时，关闭电热蒸汽雾装置3;
[0038]步骤4:当气候室内的气温升至40°C时，穿透性试验控制器14控制电热蒸汽雾装置
3、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，使温度控制在38°C_42°C范围中，相对湿度控制在92%-98%，并使步骤3和步骤4的总维持时间达到4.5h;
[0039]当环境温度达到41°C时，启动制冷室内机9和制冷室外机13，使气温降低，当温度降至40 °C时，停止制冷；
[0040]当环境温度达到39°C时，启动电阻丝8，使气温上升，当温度升至40°C时，停止加执.JtW ，
[0041]若相对湿度降至93%时，启动电热蒸汽雾装置3，使湿度增加，当相对湿度升至97%时，关闭电热蒸汽雾装置3;
[0042]步骤5:穿透性试验控制器14控制启动轴流风机7、制冷室内机9和制冷室外机13，关闭其他所有加热和加湿设备，使气候室内的温度在0.5h内由40°C降至25°C，环境的相对湿度会降至80%以下；
[0043]步骤6:穿透性试验控制器14设置试验温度控制目标为25 V，相对湿度控制目标为80 %，控制电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7、电阻丝8，制冷室内机9和制冷室外机13，使温度维持在23°C_27°C范围中，相对湿度逐步提升至80% ;
[0044]保持电热蒸汽雾装置3和超声波加湿器5持续开启，使相对湿度迅速提升至80%;
[0045]当环境温度达到260C时，启动制冷室内机9和制冷室外机13，使气温降低，当温度降至25 °C时，停止制冷；
[0046]当环境温度达到24°C时，启动电阻丝8，使气温上升，当温度升至25°C时，停止加执.JtW ，
[0047]步骤7:穿透性试验控制器14控制电热蒸汽雾装置3、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，使温度控制在230C-27°C范围中，相对湿度控制在77%~83% ,并使该阶段维持2.5h;
[0048]若相对湿度降至78%时，启动电热蒸汽雾装置3，使湿度增加，当相对湿度升至82%时，关闭电热蒸汽雾装置3;
[0049]步骤8:穿透性试验控制器14设置试验温度控制目标为25 V，相对湿度控制目标为95 %，控制电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，并维持0.5h;
[0050]在此阶段穿透性试验控制器14温度控制过程与步骤6中的温度控制过程相同，相对湿度的控制过程与步骤3中的温度控制过程相同。
[0051]所述纯净水机组I用于产生纯净水;水箱2用于存储纯净水机组I产生的纯净水，并可按试验要求人工将纯净水调节成适当电导率的水;电热蒸汽雾装置3用于产生电蒸汽雾，其产生的雾量较小，主要用于湿度的精确控制；热雾管道4用于将电热蒸汽雾装置3产生的电蒸汽雾输送至人工气候室内；超声波加湿器5用于产生雾，其产生的雾量较大，主要用于短时间内快速加湿;温湿度计6用于测量气候室内部的温度和湿度；电阻丝8用于加热空气，产生热气；制冷室内机9和制冷室外机13联合工作，用于产生冷空气；轴流风机7用于产生风，将电阻丝8和制冷室内机9处产生的热空气或冷空气，经风管10吹至静压层11;风管10用于输送冷空气或热空气至静压层11;静压层11用于将气流的动能转化为静压，使气流均匀地分布在气候室内部;穿透性试验控制器14用于根据温湿度计6的测试值，控制电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，满足穿透性试验各阶段的湿度和温度要求。
[0052]高电压设备人工气候室穿透性试验装置实施例如下:
[0053]实施例1:
[0054]纯净水机组I为上海科治环保设备有限公司生产，型号为KZ500，产水量为0.5t/h;水箱2采用市售304不锈钢水箱，容积为2m3;电热蒸汽雾装置3为盐城共创电热设备有限公司生产，型号为LDR0.1-0.7型，额定蒸汽产量为10kg/h ；热雾管道4采用市售304不锈钢管加工而成，管径Φ 25mm;超声波加湿器5采用德美嘉科技有限公司生产的HSJ-4型超声波加湿器，额定产汽量为80kg/h;温湿度计6采用特安仪器设备有限公司生产的W4052型温湿度变送器，温度测量范围为-40°C?150°C，相对湿度测量范围为5 %?110 % ;轴流风机7采用浙江三禾风机有限公司生产的T35-11型轴流式通风机，风压39-483Pa，风量826_67892m3/h ；电阻丝8采用兴化市丰成电热电器有限公司生产的铁铬铝合金电阻丝自行绕制而成，加热功率为50kW；制冷室内机9和制冷室外机13采用上海中露制冷工程有限公司生产的中温制冷机组，型号为SJ-40WF，制冷功率为150kW;风管10采用市售普通304不锈钢板加工而成;静压层11采用市售普通304开孔不锈钢板加工而成;保温库板12采用北京百厦建筑科技有限公司生产的硬质聚氨酯保温库板，厚度为150mm;穿透性试验控制器14采用北京易盛泰和科技有限公司生产的CTSK-100型控制器。
[0055]高电压设备人工气候室穿透性试验装置控制方法实施例如下:
[0056]实施例1:
[0057](一)开启纯净水机组I，使水箱2内充满纯净水，根据试验用水电导率的需求，人工调节水箱2内水的电导率为280yS/cm;
[0058](二)穿透性试验控制器14设置试验的初始温度为25°C，温湿度计6测量的气候室温度为18°C，启动轴流风机7、电阻丝8加热空气，20min后，气候室温度达到了25°C，此后，穿透性试验控制器14控制电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，使环境温度稳定在25 V 土 3°C，并使其在该条件下维持0.5h;
[0059](三)穿透性试验控制器14设置试验温度控制目标为40°C，相对湿度控制目标为95%，启动电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7和电阻丝8，使气候室内的环境温度和湿度均逐步增加，经15min，环境温度为29.5°C，相对湿度达到95 %时，穿透性试验控制器14关闭超声波加湿器5，保持轴流风机7和电阻丝8持续开启，使环境温度逐步升高，湿度的调节仅由电热蒸汽雾装置3调节，若相对湿度降至93%时，启动电热蒸汽雾装置3，使湿度增加，当相对湿度升至97%时，关闭电热蒸汽雾装置3;
[0060](四)经过80min，气候室内的气温升至40°C时，穿透性试验控制器14控制电热蒸汽雾装置3、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，使温度控制在38 °C-42 °C，相对湿度控制在92%-98%，并使步骤(三)和步骤(四)的总维持时间达到4.5h;
[0061](五)穿透性试验控制器14控制启动轴流风机7、制冷室内机9和制冷室外机13，关闭其他所有加热和加湿设备，经过15min，气候室内的温度由40°C降至25°C，相对湿度降至68% ；
[0062](六)穿透性试验控制器14设置试验温度控制目标为25°C，相对湿度控制目标为80 %，控制电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7、电阻丝8，制冷室内机9和制冷室外机13，使温度维持在230C-270C，经5min，相对湿度提升至80 %，温度控制逻辑为:保持电热蒸汽雾装置3和超声波加湿器5持续开启，使相对湿度迅速提升至80%;当环境温度达到26°C时，启动制冷室内机9和制冷室外机13，使气温降低，当温度降至25°C时，停止制冷；当环境温度达到25°C-1°C时，启动电阻丝8，使气温上升，当温度升至25°C时，停止加热；
[0063](七)当环境相对湿度达到80%，温度维持在230C-27°C时，穿透性试验控制器14关闭超声波加湿器，控制电热蒸汽雾装置3、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，使温度控制在23°C_27°C，相对湿度控制在77%-83%，并使该阶段维持2.5h，在此阶段穿透性试验控制器14的温度控制逻辑与步骤(六)相同，相对湿度的控制逻辑为:若相对湿度降至78%时，启动电热蒸汽雾装置3，使湿度增加，当相对湿度升至82%时，关闭电热蒸汽雾装置3;
[0064](八)穿透性试验控制器14设置试验温度控制目标为25°C，相对湿度控制目标为95 %，控制电热蒸汽雾装置3、超声波加湿器5、轴流风机7、电阻丝8、制冷室内机9和制冷室外机13，并维持0.5h，试验结束，关闭所有设备。在此阶段穿透性试验控制器14温度的控制逻辑与步骤(六)相同，相对湿度的控制逻辑与步骤(三)相同。
[0065]上述高电压设备人工气候室穿透性试验装置经实践证明可靠可行，完全达到设计预期。
【主权项】
1.一种高电压设备人工气候室穿透性试验装置，其特征在于，包括纯净水机组(I)、水箱(2)、电热蒸汽雾装置(3)，热雾管道(4)、超声波加湿器(5)、温湿度计(6)、轴流风机(7)、电阻丝(8)、制冷室内机(9)、风管(10)、制冷室外机(13)和穿透性试验控制器(14); 所述超声波加湿器(5)、温湿度计(6)、轴流风机(7)、电阻丝(8)、制冷室内机(9)及风管(10)设置于人工气候室内部； 所述超声波加湿器(5)和轴流风机(7)分别设置在人工气候室内部两侧； 所述净水机组(I)与水箱(2)相连;水箱(2)通过水管分别与电热蒸汽雾装置(3)和超声波加湿器(5)相连； 所述热雾管道(4)与电热蒸汽雾装置(3)相连，并将热雾引入人工气候室内部;轴流风机(7)、电阻丝(8)、制冷室内机(9)、风管(10)由下至上依次组装，并形成一个整体； 所述制冷室外机(13)通过管道与制冷室内机(9)相连； 所述制冷室外机(13)、轴流风机(7)、电阻丝(8)、超声波加湿器(5)及电热蒸汽雾装置(3)均受控于所述穿透性试验控制器(14)，且所述温湿度计(6)通过信号输出电缆与穿透性试验控制器(14)相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述人工气候室内壁上设置有保温库板(⑵。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括安装在人工气候室内顶部的静压层(11 )，且所述静压层设置在所述保温库板下方。
【文档编号】F24F11/00GK205641358SQ201620260976
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】孙利朋, 赵世华, 巢亚峰, 李欣, 吴水锋
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院