本实用新型涉及一种输变电设备外绝缘技术领域，特别是一种用于对比带电积污特性的自然积污测试装置。
背景技术：
自电力系统诞生以来，输变电设备的外绝缘问题就一直威胁着电力系统的安全稳定运行。近年来，随着我国大气环境的逐年恶化以及架空线路运行电压的不断提高，绝缘子污闪事故的几率和损失都在逐年增大。
为了降低污闪的几率、减少污闪的影响，研究人员做了很多工作，目前针对闪络的产生和发展已经有了较为成熟的理论。采用人工涂污的方式，研究人员针对绝缘子的污闪特性也有了较为深入的研究。
在在绝缘子表面积污特性方面，国内外的主要研究思路有两种：一是对绝缘子进行建模，通过仿真计算的方式获得积污量进行分析，二是采用实际绝缘子串进行自然或人工积污试验，得到实际的积污量进行分析。
目前来看，这几种方式都各有利弊。采用仿真研究的方式固然能够快速得到大量数据，但是现有的研究重点多聚焦在污秽颗粒在绝缘子表面的黏附条件，不同的黏附条件得到的仿真结果都不相同。此外，仿真研究的结果与实际自然积污结果仍存在较大差异。采用自然积污或人工积污的方式得到的数据虽然较为可信，但是工作量极大，得到的数据可重复性不能保证，在不同地点开展的不同积污试验就很可能得到不同结论。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现要素：
针对现有激光器制水冷存在的问题，本实用新型提供一种用于对比带电积污特性的自然积污测试装置，通过对支柱绝缘子和悬式绝缘子的带电自然积污试验，得到特定地区的最为可靠的第一手积污数据，同时能获得研究人员最为关心的几个参数，如环境温度、湿度、风速，表面等值盐密、等值灰密，泄漏电流、局部表面电导率等，并实现在线监测功能，不仅大大减小了工作量，同时也为仿真试验的结果提供一定的参考，也能知道换流站的支柱绝缘子选型、配置标准。
本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。
一种用于对比带电积污特性的自然积污测试装置包括，
支撑底座，
绝缘子架，固定在支撑底座上的绝缘子架设有支柱绝缘子模块和悬式绝缘子模块，设在绝缘子架底部的支柱绝缘子模块包括待测试的支柱绝缘子，设在支柱绝缘子模块上方的悬式绝缘子模块包括待测试的悬式绝缘子，
光伏储能模块，用于提供电源的所述光伏储能模块包括将太阳能转化为电能的光伏板、控制光伏储能模块提供电源的第一控制器和用于存储电能的蓄电池；
高压发生模块，设在支柱绝缘子模块和悬式绝缘子模块之间的高压发生模块包括工频逆变器、直流输出单元和交流输出单元，所述直流输出单元包括第一升压变压器和整流模块，所述交流输出单元包括第二升压电压器；
环境参数测量模块，用于测量绝缘子架附近环境参数的环境参数测量模块包括风速传感器、温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、连接风速传感器、温湿度传感器和颗粒物浓度传感器的控制板以及连接所述控制板的第一存储器；
污秽参数测量模块，周期性测量支柱绝缘子和悬式绝缘子表面污秽的污秽参数测量模块包括泄漏电流测量单元、局部表面电导率测量单元、连接泄漏电流测量单元和局部表面电导率测量单元的第二控制器以及连接第二控制器的第二存储器。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，所述直流输出单元连接所述支柱绝缘子模块和悬式绝缘子模块，所述交流输出单元连接环境参数测量模块和污秽参数测量模块。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，所述控制板集成调压芯片和稳压芯片。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，所述污秽参数测量模块分别设在支柱绝缘子模块和悬式绝缘子模块上以分别测量支柱绝缘子和悬式绝缘子的污秽参数。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，所述污秽参数测量模块还包括表面等值盐密测量单元。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，所述污秽参数测量模块还包括等值灰密测量单元。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，所述第一控制器、第二控制器和/或控制板包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，第一存储器和/或第二存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
在所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置中，无线通信模块至少包括具有不同优选级的无线局域网通信设备、移动通信网络设备和卫星网络通信设备中的一个，移动通信网络设备由2G/3G/4G无线通信芯片组构成，无线局域网通信设备是蓝牙、ZigBee或Wi-Fi模块中的一个。
本实用新型具有以下有益效果：
该系统可用于研究不同电压种类、不同污源条件、不同风速等条件下，支柱绝缘子和悬式绝缘子积污特性的差异，同时，该系统既可用于自然积污试验，也可以在人工积污试验室内进行人工积污试验。在成本允许的前提下，可以考虑在不同地点放置多套设备进行试验，本实用新型可同时测量支柱绝缘子和悬式绝缘子且测量精度高，方便快捷。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型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。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的结构示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的光伏储能模块结构示意图；
图3是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的高压发生模块结构示意图；
图4是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的环境参数测量模块结构示意图；
图5是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的污秽参数测量模块结构示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型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实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。
为了更好地理解，图1是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的结构示意图，如图1所示，一种用于对比带电积污特性的自然积污测试装置包括，
支撑底座1，
绝缘子架2，固定在支撑底座1上的绝缘子架2设有支柱绝缘子模块3和悬式绝缘子模块4，设在绝缘子架2底部的支柱绝缘子模块3包括待测试的支柱绝缘子，设在支柱绝缘子模块3上方的悬式绝缘子模块4包括待测试的悬式绝缘子，
光伏储能模块5，用于提供电源的所述光伏储能模块5包括将太阳能转化为电能的光伏板6、控制光伏储能模块5提供电源的第一控制器7和用于存储电能的蓄电池8；
高压发生模块9，设在支柱绝缘子模块3和悬式绝缘子模块4之间的高压发生模块9包括工频逆变器10、直流输出单元11和交流输出单元12，所述直流输出单元11包括第一升压变压器13和整流模块14，所述交流输出单元12包括第二升压电压器15；
环境参数测量模块16，用于测量绝缘子架2附近环境参数的环境参数测量模块16包括风速传感器17、温湿度传感器18、颗粒物浓度传感器19、连接风速传感器17、温湿度传感器18和颗粒物浓度传感器19的控制板20以及连接所述控制板20的第一存储器21；
污秽参数测量模块22，周期性测量支柱绝缘子和悬式绝缘子表面污秽的污秽参数测量模块22包括泄漏电流测量单元23、局部表面电导率测量单元24、连接泄漏电流测量单元23和局部表面电导率测量单元24的第二控制器25以及连接第二控制器25的第二存储器26。
本实用新型的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置能够同时测量支柱绝缘子和悬式绝缘子的带电积污特性，本实用新型的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置可用于测试不同电压种类、不同污源条件、不同风速等条件下，支柱绝缘子和悬式绝缘子积污特性的差异，同时，该系统既可用于自然积污试验，也可以在人工积污试验室内进行人工积污试验，本实用新型测试精度高、测试步骤简单、测试设备携带方便，本实用新型可以对比支柱绝缘子和悬式绝缘子的带电积污特性以及基于环境参数分析处理污秽参数。
为了进一步说明本实用新型，图2是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的光伏储能模块结构示意图，光伏储能模块的主要功能是提供系统所需的电源。白天光照充足时，控制器控制光伏板对电池充电，由光伏板提供模块输出电压；夜晚光照不足时，控制器将光伏板从电路断开，由电池提供模块输出电压。
图3是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的高压发生模块结构示意图，如图所示，高压发生模块的输入电压由光伏储能模块提供，输入电压通过工频逆变器与升压变压器后输出所需电压等级的交流电压。输入电压通过工频逆变器与另一变比的升压变压器升压后整流得到所需电压等级的直流正负极性电压。高压发生模块输出的交流电压的有效值与直流正负极性电压的幅值相同。在一个实施例中，所述直流输出单元11连接所述支柱绝缘子模块3和悬式绝缘子模块4，所述交流输出单元12连接环境参数测量模块16和污秽参数测量模块22。
图4是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的环境参数测量模块结构示意图，如图所示，环境参数测量模块的主要功能是由控制器控制各传感器测量绝缘子附近的环境温、湿度，风速以及污秽颗粒的浓度、粒径等环境参数，并将环境参数储存在存储器中。由光伏储能模块提供该模块所需的电源，在控制器板上集成调压芯片和稳压芯片，为测量传感器和存储器提供所需的电压。
图5是根据本实用新型一个实施例的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置的污秽参数测量模块结构示意图，如图所示，污秽参数测量模块的主要功能是由控制器控制各传感器周期性测量绝缘子表面污秽的泄漏电流、局部表面电导率等，并保存在存储器中。由光伏储能模块提供该模块所需的电源，在控制器板上集成调压芯片和稳压芯片，为测量传感器和存储器提供所需的电压。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，所述控制板20集成调压芯片和稳压芯片。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，所述污秽参数测量模块22分别设在支柱绝缘子模块3和悬式绝缘子模块4上以分别测量支柱绝缘子和悬式绝缘子的污秽参数。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，所述污秽参数测量模块22还包括表面等值盐密测量单元。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，所述污秽参数测量模块22还包括等值灰密测量单元。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，所述第一控制器7、第二控制器25和/或控制板20包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，第一存储器21和/或第二存储器26包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，无线通信模块至少包括具有不同优选级的无线局域网通信设备、移动通信网络设备和卫星网络通信设备中的一个，移动通信网络设备由2G/3G/4G无线通信芯片组构成，无线局域网通信设备是蓝牙、ZigBee或Wi-Fi模块中的一个。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，所述无线通信模的主要功能是收集各测量模块存储在数据存储器内的数据，并采用GPRS模块上传到服务器内，方便研究人员对测量数据进行分析和整理。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，光伏储能模块将太阳能转化为电能，白天光照充足时，使用光伏板为系统供电并给电池充电，夜晚采用电池为系统供电。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，光伏储能模块的一部分输出提供给高压发生模块，高压发生模块产生试验所需的交流高压和直流正负极性高压。将高压发生模块产生的高压加给绝缘子架上悬挂的绝缘子，为了保障设备的安全，绝缘子架应与底座紧密固定，如果设备安装在人口稠密的地区，为了防止触电事故的发生，底座应具备足够的高度，设备外围应做好隔离工作并悬挂警示标语。
本实用新型的所述的用于对比带电积污特性的自然积污测试装置优选实施例中，光伏储能模块的另一部分输出提供给污秽参数测量模块和环境参数测量模块，通过内置的污秽参数测量传感器对指定的污秽参数进行实时测量和保存，通过环境参数测量模块内部的电压转换模块转换为传感器所需电压，为环境参数的测量以及数据存储器提供必需的电源。环境参数测量模块将自动定期测量绝缘子附件大气的各项参数，并将测量结果保存在数据存储器中。
光伏储能模块的最后一部分输出提供给通信模块，将所测量得到的参数上传至服务器，方便研究人员对试验数据的整理和分析。
由于自然积污试验条件下，绝缘子表面的泄漏电流很小，因而对电源的容量要求不高，太阳能电池板的功率完全可以满足要求。
尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。