绝缘子RTV涂料激光清除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种绝缘子RTV涂料激光清除方法，包括：步骤一：测量绝缘子RTV涂料的位置参数、外形参数和温度；步骤二：确定激光参数；步骤三：对所述绝缘子RTV涂料进行清除。通过激光对RTV涂料的表面进行处理，无机械接触的方式，使激光直接作用在污染物上，使污染物直接发生气化、烧蚀、光分解，实现具有较高机械化程度，可有效避免基底损伤，可控改变基底表面形态，具有较高工作效率的新型表面清洗技术。可以看出本发明专利技术的非接触清洗、远距离清洗，具有环保节能的特点，在维护使用方面，其清洗的效率和效果会有显著的提高，同时本发明专利技术的激光清洗能够有效地避免损伤基材、准确调节激光能量密度，在提高RTV涂料清洗效率的同时，还有效的保护了基材。

Insulator RTV Coating Laser Cleaning Method and Device

The invention provides a laser cleaning method for insulator RTV coating, which includes: step 1: measuring position parameters, shape parameters and temperature of insulator RTV coating; step 2: determining laser parameters; step 3: cleaning the insulator RTV coating. The surface of RTV coating is treated by laser without mechanical contact, so that laser directly acts on pollutants, which directly causes gasification, ablation and photolysis of pollutants. This new surface cleaning technology has a high degree of mechanization, can effectively avoid the damage of the substrate, can controllably change the surface morphology of the substrate, and has a high working efficiency. It can be seen that the non-contact cleaning and long-distance cleaning of the invention have the characteristics of environmental protection and energy saving. In the aspect of maintenance and use, the efficiency and effect of the cleaning will be significantly improved. At the same time, the laser cleaning of the invention can effectively avoid damage to the substrate, accurately adjust the laser energy density, improve the cleaning efficiency of RTV coating, and effectively protect the substrate.

【技术实现步骤摘要】
绝缘子RTV涂料激光清除方法及装置
本专利技术涉及电力设备维护
，具体而言，涉及一种绝缘子RTV涂料激光清除方法及装置。
技术介绍
盘形悬式瓷或玻璃绝缘子由于具有很强的亲水性，当其表面污秽严重且处于雾、露、毛毛雨等恶劣环境时，易导致高压输电线路闪络事故的发生。RTV具有优良的憎水性、憎水迁移性和恢复特性，能够大幅度提高线路绝缘子的污闪电压。因此，目前电力系统的防污闪举措中，在盘形悬式瓷或玻璃绝缘子表面涂覆RTV涂料成为一种极为有效的防污闪措施，使得既具有盘形悬式绝缘子良好的机电特性，又具有复合绝缘子良好的憎水性特性，在电网实际建设与运行中得到广泛应用。RTV涂料(或PRTV涂料)的使用时间通常≤10年，其主要原因在于自身寿命、产品质量、施工质量、运行环境恶劣等原因造成失效，具体表现为憎水性丧失、附着力下降、迁移能力下降等现象，特别是边缘部位最容易出现破损，一旦发生破损或粉化将会导致大面积脱落。其结果不仅不能起到有效的防污作用，反而会导致绝缘设备积污速度增快，总量增加，严重时甚至提高其饱和积污水平，导致严重污闪，由于其RTV碎片以及黏连缝隙很难清理，即是在上面重新复涂了也会因为附着力太差而很快脱落，因此除了彻底清除RTV涂层进行完全清除并复涂以外，没有其它办法来处理老化RTV表面。失效的RTV涂料需要进行复涂，复涂比首次在绝缘子上涂覆更为困难，其中难点之一就是如何清除残存的涂料。在运行较长的涂覆RTV绝缘子的表面存在大量的污垢和RTV碎片混合体，不少污垢就在破损点的接口内，该破损点引起局部电弧后会降低其它部位的RTV涂层附着力，该现象可反复发生，引起RTV涂层老化速度日益加快。因此当运行一段时间就需要停电对RTV涂层进行完整的清理。目前的清理方法是用刀片进行表面刮除，该方法不但效率低下，易于损伤绝缘子表面，而且很难将绝缘子表面清理干净，如果没清理干净就进行复涂，其附着力会大打折扣，导致表面放电现象重复发生，其二次积污速度更快，相应的涂层老化速度也会加剧。通过对比包括人工清扫、水冲洗、气吹清洗、机械干清扫、水蒸气清洗以及干冰清洗等主动维护方式总结出：人工清扫不能带电工作；机械干清扫清洗效果不理想；水冲洗、水蒸气清洗清洗过程中容易结冰不能应用在低温地区；气吹清洗能应用于低温地区，但会造成二次污染；而干冰清洗有无水清洗(适应低温地区)、无损清洗、在线清洗、无二次污染、清洁力强、清洁污秽范围广等优势，能够满足低温、高温污染绝缘子清洁。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种绝缘子RTV涂料激光清除方法及装置，旨在解决提高绝缘子表面RTV涂料的清除效率，降低清除RTV涂料给绝缘子带来的损害的问题。一个方面，本专利技术提出了一种绝缘子RTV涂料激光清除方法，包括以下步骤：步骤一：测量绝缘子RTV涂料的位置参数、外形参数和温度，所述外形参数包括RTV涂料深度；步骤二：确定激光参数，激光的能量密度F满足以下公式，其中，T(z，τ)为厚度z处时间，脉冲作用脉宽时间τ时材料的温升，T0为环境温度，A为RTV涂料对激光的吸收系数，F为激光的能量密度，k为热扩散系数，α为材料的热膨胀系数，ierfc为高斯误差补函数的一次积分，τ为激光脉宽，z为RTV涂层单次脉冲去除深度；通过确定涂层单次脉冲去除深度z和激光脉宽τ确定所述激光的能量密度F，使得厚度z处的RTV涂料的温度大于等于气化温度且小于等于预定温度；步骤三：激光器基于所述位置参数和激光参数移动输出光斑，以清除所述绝缘子RTV涂料，当温度达到所述预定温度时，降低所述激光能量密度同时增大重复频率对所述绝缘子RTV涂料进行清除。进一步地，在所述步骤一中，还需要测量所述绝缘子RTV涂料与基材的结合力。进一步地，在所述步骤一中，通过脉冲激光对所述绝缘子RTV涂料进行n次冲击，直到到达基材，以获得所述RTV涂料深度与所述激光能量密度的对应关系。进一步地，在所述步骤二中，所述激光脉宽τ还满足以下公式，其中，m为涂料的分子质量，α为材料的热膨胀系数，δ为热扩散长度，T0为环境温度，A为RTV涂料对激光的吸收系数，F为激光的能量密度，k为热扩散系数，K为热导率。进一步地，在所述步骤二中，确定所述激光脉宽后，通过有限元算法对激光清除RTV涂料进行仿真，生成基于所述位置参数的激光功率调节曲线。进一步地，在所述第步骤三中，通过控制振镜速度或通过离焦控制确定激光在预定位置的输出时间。进一步地，在所述第步骤三中，当温度达到所述预定温度时，降低所述激光的能量密度，对所述RTV涂料进行清除。进一步地，在对所述RTV涂料进行清除时，开启高压气体以清除所述RTV涂料。进一步地，所述预定温度为500℃。另一方面，本专利技术还提出了一种绝缘子RTV涂料激光清除装置，包括：测量单元、定位单元、激光器和控制单元，其中，所述测量单元用于测量绝缘子RTV涂料的位置参数、外形参数和温度；所述定位单元用于基于所述位置参数对所述激光器进行定位，以使得所述激光器对准所述绝缘子RTV涂料的待清除位置；所述激光器设置在定位单元上，所述激光器用于清除所述绝缘子RTV涂料；所述控制单元包括一有限元计算模块，有限元计算模块用于仿真生成基于所述位置参数的激光功率调节曲线。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，通过激光对RTV涂料的表面进行处理，通过无机械接触的方式，使激光直接作用在污染物上，使污染物直接发生气化、烧蚀、光分解，以实现具有较高机械化程度，可有效避免基底损伤，可控改变基底表面形态，具有较高工作效率的新型表面清洗技术。可以看出本专利技术的非接触清洗、远距离清洗，具有环保节能的特点，在维护使用方面，其清洗的效率和效果会有显著的提高，同时本专利技术的激光清洗能够有效地避免损伤基材、准确调节激光能量密度，在提高RTV涂料清洗效率的同时，还有效的保护了基材。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，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。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的绝缘子RTV涂料激光清除方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的绝缘子RTV涂料激光清除装置的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开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公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参阅图1所示，本实施例公开了一种绝缘子RTV涂料激光清除方法，包括以下步骤：步骤一S101：测量绝缘子RTV涂料的位置参数、外形参数和温度；步骤二S102：确定激光参数；步骤三S103：对所述绝缘子RTV涂料进行清除。具体而言，所述外形参数包括RTV涂料深度。具体而言，在步骤二S102中，激光的能量密度F满足以下公式，其中，T(z，τ)为厚度z处时间，脉冲作用脉宽时间τ时材料的温升，T0为环境温度，A为RTV涂料对激光的吸收系数，F为激光的能量密度，k为热扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘子RTV涂料激光清除方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测量绝缘子RTV涂料的位置参数、外形参数和温度，所述外形参数包括RTV涂料深度；步骤二：确定激光参数，激光的能量密度F满足以下公式，

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子RTV涂料激光清除方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测量绝缘子RTV涂料的位置参数、外形参数和温度，所述外形参数包括RTV涂料深度；步骤二：确定激光参数，激光的能量密度F满足以下公式，其中，T(z，τ)为厚度z处时间，脉冲作用脉宽时间τ时材料的温升，T0为环境温度，A为RTV涂料对激光的吸收系数，F为激光的能量密度，k为热扩散系数，α为材料的热膨胀系数，ierfc为高斯误差补函数的一次积分，τ为激光脉宽，z为RTV涂层单次脉冲去除深度；通过确定涂层单次脉冲去除深度z和激光脉宽τ确定所述激光的能量密度F，使得厚度z处的RTV涂料的温度大于等于气化温度且小于等于预定温度；步骤三：激光器基于所述位置参数和激光参数移动输出光斑，以清除所述绝缘子RTV涂料，当温度达到所述预定温度时，降低所述激光能量密度同时增大重复频率对所述绝缘子RTV涂料进行清除。2.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂料激光清除方法，其特征在于，在所述步骤一中，还需要测量所述绝缘子RTV涂料与基材的结合力。3.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂料激光清除方法，其特征在于，在所述步骤一中，通过脉冲激光对所述绝缘子RTV涂料进行n次冲击，直到到达基材，以获得所述RTV涂料深度与所述激光能量密度的对应关系。4.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂料激光清除方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述激光脉宽τ还满足以下公式，其中，m为涂料的分子质量，α为材料的热膨胀系数，δ为热扩散长度，T0为环境温度，A为RTV涂料对...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁田，李政言，朱晓，贾贤石，王海林，朱广志，周军，董中强，付超，刘翔，张锐，应斯，代静，汪英英，武文华，蔡勇，江山，王昱晴，张虎，张勤，郭靖，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，华中科技大学，武汉大学，武汉南瑞电力工程技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11