1. Istraživanje zaleđivanja izolatora
1) Izolator je prirodno prekriven ledom
Kako bi se poboljšala tehnologija zaleđivanja izolatora, potrebno je istražiti uzroke postojećeg stanja zaleđivanja izolatora, te formulirati različita rješenja prema različitim uvjetima zaleđivanja, kako bi se ova situacija temeljno riješila. Prirodno zaleđivanje izolatora temelji se na izgradnji stanica na lokacijama s ozbiljnim zaleđivanjem u hladnim područjima kao operativnoj osnovi eksperimenta, a za relevantne eksperimente koristi se eksperimentalni krug područja pokrivenog ledom. Iz perspektive metode prirodnog zaleđivanja, ova situacija je u skladu sa stvarnošću. Pod utjecajem čimbenika okoliša izvan ispitnog područja, kao što su teški klimatski uvjeti, ekstremno niske temperature okoline i relativno složeno zemljište, konstrukcija će biti uvelike pogođena, što otežava provedbu ispitivanja metodom prirodnog zaleđivanja i u konačnici dovodi do produženja vrijeme ispitivanja. Pod utjecajem ovih čimbenika, lako je unijeti nepredvidive rizike u eksperiment, što rezultira određenom disperzijom i nesigurnošću u testu. Stoga je primjena ove metode ispitivanja prirodnog zaleđivanja relativno mala i nije prikladna za većinu eksperimenata. Ali metoda prirodnog zaleđivanja korisna je za proučavanje procesa zaleđivanja i promatranje njegovih inherentnih karakteristika i promjenjivih pravila. Za proučavanje posebnih svojstava izolatora općenito se koriste druge metode za pokuse, poput umjetnog zaleđivanja, za promicanje razvoja i inovacije tehnologije.
(2) Umjetno zaleđivanje izolatora
Umjetno zaleđivanje izolatora potrebno je izvesti u meteorološkom laboratoriju. Eksperimentalni rad provodi se prema simuliranoj klimatskoj temperaturi u laboratoriju. Ova metoda je uobičajeni način za proučavanje stanja zaleđivanja izolatora. Ovom se metodom može dobiti više eksperimentalnih podataka u određenom vremenskom razdoblju i ima karakteristike visoke izvedbe ponavljanja i jednostavne kontrole. Postoje dvije vrste eksperimenata s umjetnim zaleđivanjem, umjetno zaleđivanje s strujom i umjetno zaleđivanje bez prolaska struje. U procesu prijenosa energije, velika struja prolazi kroz fenomen zaleđivanja izolatora. Snaga u žici ima određeni utjecaj na brzinu zaleđivanja, gustoću, veličinu leda i ukupnu kvalitetu fenomena zaleđivanja izolatora. Tijekom eksperimentalnog rada trebalo bi dati prednost uzorcima kroz koje prolazi struja, ali nestabilnost i nesigurnost električne energije vjerojatno će predstavljati prijetnju ljudskom tijelu tijekom eksperimenta. Stoga se općenito za pokus umjetnog zaleđivanja odabire niska struja, koja će se kontinuirano povećavati u skladu s napretkom pokusa. Ova metoda je manje opasna. Iako je to samo minijaturni eksperiment umjetnog zaleđivanja, može bolje kontrolirati curenje struje tijekom eksperimenta.
Umjetan način koristi se za simulaciju prirodne klime. U sadašnjoj fazi ovaj eksperimentalni način ne postiže jedinstvo ideja. Nakon sažetka mnogih eksperimenata, daju se sljedeći prijedlozi: U eksperimentu s umjetnim zaleđivanjem, simulirana klima, brzina vjetra, magla i drugi utjecajni čimbenici podešeni su na stabilno stanje, a volumen prskanja postavljen je kao (6{{6} }±2) L/ (h·m2). Brzina vjetra na < 100 m vode bila je < 3 m/s tijekom eksperimenta, a nestabilnost eksperimenta bila je < 10 posto. Veći volumen vode mogao bi povećati brzinu vjetra. Neka temperatura kontakta ohlađene vode s površinom eksperimentalnog tijela bude < 0 stupnjeva, pri čemu kut otklona vjetra treba biti 45 stupnjeva.
2. Istraživanje zaleđivanja izolatora i metode električnih ispitivanja
(I) Relevantne pripreme prije eksperimenta
Prije provođenja pokusa vezanih uz umjetno zaleđivanje izolatora i proizvodnju električne energije potrebno je provesti strogu pripremu. Rigorozna priprema može u određenoj mjeri smanjiti probleme u procesu pokusa i poboljšati točnost pokusnih rezultata. Tijekom razdoblja smrzavanja, simulirani izolator pokazao je karakteristike kao što su tolerancija snage i flashover tijekom razdoblja smrzavanja. Prije pokusa nisu se mijenjale njegove temperature, ledena kiša i drugi uvjeti. Eksperiment u razdoblju otapanja simulira električna svojstva procesa taljenja površinskog leda izolatora. U ovom se procesu često javljaju greške pri flashoveru, a njegova električna svojstva važna su osnova za dizajn eksperimenta. Prije eksperimenta, izolatori prekriveni ledom su suho zamrznuti 15 minuta. Izolatori su držani na istoj temperaturi kao i vanjska ledena ploča, a voda na vanjskoj ledenoj ploči bila je potpuno skrutnuta. Nije potrebno uzeti u obzir brzinu porasta temperature prije nego što temperatura skrućivanja vode poraste na -2 stupnjeva. Nakon što se temperatura stabilizira, treba je kontrolirati na 2 ~ 3 stupnja /h. Ovdje treba paziti da temperatura ne poraste prebrzo kako bi se izbjegao fenomen otpadanja leda s površine.
(2) Ledena prevlaka na izolatorima i metode električnih ispitivanja
Električna svojstva izolatora imaju karakteristike tolerancije i flashovera tijekom faze oblaganja ledom i otapanja leda, ali u ovoj fazi ne postoji jasna regulativa o tome. Metoda prljavog izolatora odabrana je za eksperiment na temelju iskustva višestrukih ispitivanja. U eksperimentalnom procesu postoji nekoliko metoda ispitivanja. Prvo, maksimalni podnosivi napon U2 je maksimalni napon izolatora u stanju prekrivenom ledom. Ispitni sadržaj izolatora prekrivenog ledom pod ovim naponom je sljedeći: kada je otporni napon U1=0.95U2, svi prvi, drugi i treći rezultati ispitivanja su otporni; Kada je tolerancijski napon U2, prvi rezultat ispitivanja je tolerancija, drugi rezultat ispitivanja je flashover, treći rezultat ispitivanja je tolerancija, a četvrti rezultat ispitivanja je tolerancija. Kada je otporni napon U3=1.05U2, prvi rezultat ispitivanja je flashover, a drugi rezultat ispitivanja je flashover. Iz ovog ispitivanja se može vidjeti da se napon U2 izolatora tolerira u tri od četiri ispitivanja kada je izolator prekriven ledom. Kada je napon U3 viši od U2 posto 5, broj vremena preskoka u eksperimentu je 2, tako da se može procijeniti da je napon U2 najtolerantniji u testu. Drugi je eksperiment s naponom U50, čiji je stupanj tolerancije 50 posto. Pod uvjetom da se drugi čimbenici zaleđivanja ne mijenjaju, provodi se 10 efektivnih eksperimenata, U1 se postavlja kao primijenjeni napon, n1 se postavlja kao broj eksperimenata za ispitivanje U1, a kada je vrijednost N jednaka 10, to je statistički broj učinkovitih eksperimenata. Dakle, U50 je jednako 1 preko N sigma n1 u1. Kada je unutarnja temperatura niža od 15 stupnjeva, uzorak izolatora testiran 15 minuta postupno se prekriva ledom, a prskanje prestaje nakon 5 sekundi na 25 sekundi. Treće, metoda prosječnog flashovera koristi se za primjenu napona. U ovoj metodi, napon se primjenjuje na uzorke izolatora sve dok se ne dogodi flashover tijekom faza pokrivanja ledom i otapanja leda, a prijenos energije se zaustavlja. Nakon nekog vremena, napon se ponovno podiže sve dok ne dođe do flashovera, a prosječni napon se dobije nekoliko puta. U=(1/n) ∑ (Uf1 plus Uf2 plus ... plus Ufn1).
(3) Usporedba nekoliko električnih ispitivanja zaleđivanja izolatora
U eksperimentu otpornosti na pritisak, frekvencija preskoka je manja, tako da nije lako izazvati opekline izolatora i druga oštećenja. Konačni rezultat ovakvog pokusa je relativno točan, ali je vrijeme pokusa ove metode duže i ne može ispitati napon preskoka izolatora u fazi prekrivanja ledom i otapanja leda. Metoda prosječnog flashover testa je relativno jednostavna i može brzo dobiti rezultat testa. Međutim, vrijeme testiranja ove metode obično je 4-6 puta, a stopa pogreške eksperimentalnih rezultata je visoka. Metoda krivulje u obliku slova U može se koristiti za obradu eksperimentalnih rezultata prema zakonu flashovera u fazi taljenja izolatora, ali ova se metoda ispitivanja može koristiti samo u fazi taljenja izolatora. Ispitivanja prosječnog flashovera i U-krivulje zahtijevaju testiranje višestrukih fenomena flashovera, prva metoda > 4 puta, druga metoda > 4 puta.
3. Zaključak
Jednom riječju, postoje mnoge metode ispitivanja za zaleđivanje izolatora i njegovu električnu energiju, ali u sadašnjoj fazi ne postoji jasan relevantan standard. Nakon mnogih ispitivanja, utvrđeno je da je najisplativija metoda metoda krivulje u obliku slova U, koja može pojednostaviti eksperimentalni proces i jasnije prikazati eksperimentalne rezultate. Izolatori imaju određeno onečišćenje tijekom razdoblja prekrivenosti ledom, što je povezano s pojavom flashovera. Stoga napajanje treba odabrati ravnomjerno.