一种环境模拟装置及导线防污涂层的模拟分析系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种环境模拟装置及导线防污涂层的模拟分析系统和方法，其中，该环境模拟装置包括：环境模拟箱体，为设置有对外接口的封闭箱体；颗粒物输入装置，与所述环境模拟箱体连接，用于通过所述环境模拟箱体上设置的颗粒物入口通入指定颗粒物；激光粉尘仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量箱体内的颗粒物浓度；粒径测量仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量颗粒物粒径；紫外光源，设置于所述环境模拟箱体内，用于照射于实验涂层进行光催化反应；高压直流源，设置于所述环境模拟箱体外，作为模拟装置的电压源。通过实施本发明专利技术实施例公开的技术方案，能够准确分析，并确定特定环境下防污效果较好的导线防污涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种环境模拟装置及导线防污涂层的模拟分析系统和方法
本专利技术涉及输送电
，特别涉及一种环境模拟装置及导线防污涂层的模拟分析系统和方法。
技术介绍
目前，随着环境的恶劣程度的加剧，环境中的污秽颗粒物附着在导线表面，导致起晕电压下降、电晕损耗增加等问题，并且还危害到了输电线路的安全运行。行业内，一般通过选择合适的光催化效果涂层涂在导线上，借助光催化作用分解污秽达到清洁的效果，这样不仅保证线路的安全运行，并且大大增加了导线的寿命。其中，光催化反应一般基于气体或液体环境，对光催化功能材料的效果进行检测，利用光催化作用，除去液体或气体中的有机污染物，从而达到对其净化的效果。通过光催化反应器可对具有光催化功能材料的光催化效果进行检测，有利于对此种材料的使用效果进行判断。然而，光催化反应器可对所指定的光催化功能材料的效果进行判断，但它并未考虑实际在输电线路中应用的情况，也缺少对电场、光照、颗粒物类型等因素的综合考虑。至今，业界尚未针对导线污秽提出较为可靠的抑制方法。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述技术问题，本专利技术实施例提出一种环境模拟装置以及一种导线防污涂层的模拟分析系统和方法，通过该环境模拟装置能够准确分析，并确定特定环境下防污效果较好的导线防污涂层。作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例提出一种环境模拟装置，该装置包括：环境模拟箱体，为设置有对外接口的封闭箱体；颗粒物输入装置，与所述环境模拟箱体连接，用于通过所述环境模拟箱体上设置的颗粒物入口通入指定颗粒物；激光粉尘仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量箱体内的颗粒物浓度；粒径测量仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量颗粒物粒径；紫外光源，设置于所述环境模拟箱体内，用于照射于实验涂层进行光催化反应；高压直流源，设置于所述环境模拟箱体外，作为模拟装置的电压源。作为一种可选的实施方式，所述装置中，所述激光粉尘仪的测量口直接接入所述环境模拟箱体内空间、或者通过密封通气管与所述环境模拟箱体的内空间连接；和/或，所述粒径测量仪的测量口直接接入所述环境模拟箱体内空间、或者通过密封通气管与所述环境模拟箱体的内空间连接。作为一种可选的实施方式，所述装置中，所述紫外光源与所述实验涂层导线相对应设置，可安装于所述环境模拟箱体的上表面、前/后表面；和/或，所述高压电流源配置有保护电阻，用于保护高压电流源和所述实验涂层导线，所述实验涂层导线与所述高压电流源装置通过引线连接，并与地面隔离。作为一种可选的实施方式，所述环境模拟装置还包括：环境温度调节装置，用于对所述环境模拟箱体的温度进行处理，使其符合需求的实验温度；和/或，湿度模拟控制装置，与所述环境模拟箱体连接，用于调整所述环境模拟箱体的内部湿度。作为一种可选的实施方式，所述环境模拟装置还包括：模拟控制系统，与所述高压直流源、所述紫外光源、所述颗粒物输入装置、所述激光粉尘仪、所述粒径测量仪、所述环境温度调节装置及所述湿度模拟控制装置连接；所述模拟控制系统用于根据接收到的模拟控制指令，调用指定地区的光照强度、电压大小、颗粒物浓度及温湿度数据，模拟指定地区环境。作为一种可选的实施方式，所述装置中，所述实验涂层样品为涂层导线，由设于所述箱体外部的绝缘组件支撑并穿设于所述环境模拟箱体；所述涂层导线与通过所述绝缘组件引入所述箱体内的所述高压直流电源的电源线连接；或者，所述实验涂层样品为涂层导线或铝基涂层；所述样品由设置于所述箱体内部的极板组件支撑，所述极板组件与引入所述箱体内的电源线连接。作为一种可选的实施方式，所述装置中，所述极板组件包括：上、下极板，以及设置在所述上下极板之间的支柱；所述上极板连接所述高压直流源提供的高压直流电源线，所述高压直流电源线通过穿设于所述箱体侧壁的穿墙套管引入所述箱体内；所述下极板接地，其上放置所述实验涂层样品。另外，本专利技术还提供一种导线防污涂层的模拟分析系统，该系统包括：上述任一环境模拟装置，用于模拟不同地区的环境；参数设定数据库，存储有定期更新的不同地区的环境设定参数；模拟控制系统，用于接收模拟控制指令，根据所述模拟控制指令调用的所述数据库的环境参数，控制所述环境模拟装置，模拟指定地区环境；涂层选型系统，用于对上述环境模拟装置中完成积污的不同类型的防污涂层样品进行光催化效果分析，确定指定环境下适用的涂层类型。作为一种可选的实施方式，上述导线防污涂层的模拟分析系统还包括：指定地区环境分析系统，用于对指定地区进行环境特征分析，根据不同的环境特征区间进行分解，确定相应的环境特征参数；涂层设计系统，用于根据所述涂层选型系统分析得到的不同涂层对积污的分解效果，对指定地区内的相应环境特征区间的输电线路进行定制化的涂层设计；作为一种可选的实施方式，所述系统中，所述模拟控制系统进一步用于根据所述指定地区的环境特征输出可优先进行实验的优选涂层类型。与上述装置和系统相对应的，本专利技术实施例还公开一种导线防污涂层的模拟分析方法，该方法包括：根据指定地区的环境人设定模拟参数，调整紫外的功率、颗粒物的类型和浓度、电压、温湿度，对指定地区的环境进行模拟；根据所述指定地区，选择导线涂层进行积污处理，然后对积污的导线涂层进行光催化实验，提取相应条件下各实验涂层的光催化实验数据；对完成光催化实验后的涂层的去污效果进行分析，根据涂层碳含量的变化分析光催化效果，并据此选择和/或设计时速指定地区适用的涂层类型；其中，所述实验涂层主要采用具有光催化功能的材料，通过离子掺杂、贵金属担载、半导体复合和染料敏化改性方法，得到不同类型的涂层。相对于现有技术，本专利技术各实施例具有以下优点：采用本专利技术实施例的技术方案后，本专利技术的环境模拟装置及导线防污涂层的模拟分析系统通过对设定参数做出调整，使其与指定区域的环境条件符合，然后利用导线防污涂层的模拟分析系统对具有光催化分解污秽的涂层的效果进行判断，大量节约模拟成本。其中，本专利技术实施例根据所选择的环境，基于参数化数据库得到实验所需要的光照强度、颗粒物浓度和电压大小的数据，利环境模拟装置对指定地区的环境进行模拟，实现对指定环境的模拟。此外，导线防污涂层的模拟分析系统通过制备具有不同成分的涂层分别在实验装置中进行实验，分析其光催化效果，获取指定地区最适宜的导线涂层类型。另外，上述实验过程可在能容纳实验装置的实验室内进行，无需大型的实验场地。另外，为导线表面涂覆涂层，利用涂层光催化作用减少表面的颗粒物，从而减少了电晕的发生，降低电晕损耗，而且延长了导线寿命。针对不同环境，利用此装置筛选出合适的涂层类型，避免因不同地域之间的环境差异导致涂层的不适用，使得涂层无法展现对输电线路的优化效果。本专利技术实施例的更多特点和优势将在之后的具体实施方式予以说明。附图说明构成本专利技术实施例一部分的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的环境模拟装置的组成示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种环境模拟装置的组成示意图；图3为本专利技术实施例的EDX分析结果示意图。附图标记说明100环境模拟装置101环境模拟箱体102颗粒物输入装置103激光粉尘仪104粒径测量仪105紫外光源106高压直流源107实验涂层样品108绝缘组件10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境模拟装置，其特征在于，包括：环境模拟箱体，为设置有对外接口的封闭箱体；颗粒物输入装置，与所述环境模拟箱体连接，用于通过所述环境模拟箱体上设置的颗粒物入口通入指定颗粒物；激光粉尘仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量箱体内的颗粒物浓度；粒径测量仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量颗粒物粒径；紫外光源，设置于所述环境模拟箱体内，用于照射于实验涂层进行光催化反应；高压直流源，设置于所述环境模拟箱体外，作为模拟装置的电压源。

【技术特征摘要】
1.一种环境模拟装置，其特征在于，包括：环境模拟箱体，为设置有对外接口的封闭箱体；颗粒物输入装置，与所述环境模拟箱体连接，用于通过所述环境模拟箱体上设置的颗粒物入口通入指定颗粒物；激光粉尘仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量箱体内的颗粒物浓度；粒径测量仪，与所述环境模拟箱体的内空间连接，用于测量颗粒物粒径；紫外光源，设置于所述环境模拟箱体内，用于照射于实验涂层进行光催化反应；高压直流源，设置于所述环境模拟箱体外，作为模拟装置的电压源。2.根据权利要求1所述的环境模拟装置，其特征在于：所述激光粉尘仪的测量口直接接入所述环境模拟箱体内空间、或者通过密封通气管与所述环境模拟箱体的内空间连接；和/或，所述粒径测量仪的测量口直接接入所述环境模拟箱体内空间、或者通过密封通气管与所述环境模拟箱体的内空间连接。3.根据权利要求1所述的环境模拟装置，其特征在于：所述紫外光源与所述实验涂层导线相对应设置，可安装于所述环境模拟箱体的上表面、前/后表面；和/或，所述高压电流源配置有保护电阻，用于保护高压电流源和所述实验涂层导线，所述实验涂层导线与所述高压电流源装置通过引线连接，并与地面隔离。4.根据权利要求1-3任一项所述的环境模拟装置，其特征在于，还包括：环境温度调节装置，用于对所述环境模拟箱体的温度进行处理，使其符合需求的实验温度；和/或，湿度模拟控制装置，与所述环境模拟箱体连接，用于调整所述环境模拟箱体的内部湿度。5.根据权利要求4所述的环境模拟装置，其特征在于，还包括：模拟控制系统，与所述高压直流源、所述紫外光源、所述颗粒物输入装置、所述激光粉尘仪、所述粒径测量仪、所述环境温度调节装置及所述湿度模拟控制装置连接；所述模拟控制系统用于根据接收到的模拟控制指令，调用指定地区的光照强度、电压大小、颗粒物浓度及温湿度数据，模拟指定地区环境。6.根据权利要求1-5任一项所述的环境模拟装置，其特征在于：所述实验涂层样品为涂层导线，由设于所述箱体外部的绝缘组件支撑并穿设于所述环境模拟箱体，所述涂层导线与通过所述绝缘组件引入所述箱体内的所述高压直流电源的电源线连接；或者，所述实验涂层样品为涂层导线...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞星明，林耀煜，郭强，麻燕翔，卢铁兵，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11