1. Tutkimus eristeiden jäätymisestä
1) Eristin on luonnollisesti jään peitossa
Eristeiden jäätymistekniikan parantamiseksi on tarpeen selvittää eristeiden jäätymisen nykytilanteen syitä ja muotoilla erilaisia ratkaisuja eri jäätymisolosuhteiden mukaan, jotta tämä tilanne voidaan ratkaista perusteellisesti. Eristeiden luonnollinen jäätyminen perustuu kokeen toimintaperustaksi asemien rakentamiseen paikkoihin, joissa on kovaa jäätymistä kylmillä alueilla, ja asiaankuuluviin kokeisiin käytetään jään peittämän alueen koepiiriä. Luonnollisen jäätelömenetelmän näkökulmasta tämä tilanne on yhdenmukainen todellisuuden kanssa. Testialueen ulkopuoliset ympäristötekijät, kuten ankarat ilmasto-olosuhteet, erittäin alhainen lämpötila ja suhteellisen monimutkainen maaperä, vaikuttavat rakentamiseen suuresti, mikä vaikeuttaa luonnollisen jäätymismenetelmän testin suorittamista ja johtaa lopulta koeaika. Näiden tekijöiden vaikutuksesta kokeeseen on helppo tuoda arvaamattomia riskejä, mikä johtaa tiettyyn hajaantumiseen ja epävarmuuteen testissä. Siksi tämän luonnollisen jäätymistestimenetelmän käyttö on suhteellisen vähäistä, eikä se sovellu useimpiin kokeisiin. Luonnonjäätelömenetelmä on kuitenkin hyödyllinen jäätymisprosessin tutkimisessa ja sen luontaisten ominaisuuksien ja muuttuvien sääntöjen tarkkailussa. Eristeiden erikoissuorituskyvyn tutkimiseksi kokeissa käytetään yleensä muita menetelmiä, kuten keinojäätelöä, teknologian kehityksen ja innovaation edistämiseksi.
(2) Eristeen keinotekoinen jäätyminen
Eristeiden keinotekoinen jäätelö on suoritettava säälaboratoriossa. Kokeellinen toiminta suoritetaan laboratoriossa simuloidun ilmaston lämpötilan mukaan. Tämä menetelmä on yleinen tapa tutkia eristeiden jäätymistilaa. Tällä menetelmällä voidaan saada enemmän kokeellista tietoa tietyssä ajassa, ja sillä on korkea toistosuorituskyky ja helppo ohjaus. Keinotekoisia jäätelökokeita on kahta tyyppiä, keinojäätys sähköllä ja keinojäätelö ilman virtaa. Voimansiirtoprosessissa eristeen jäätymisilmiön läpi kulkee paljon virtaa. Johdon teholla on tietty vaikutus eristeiden jäätymisilmiön jäänopeuteen, tiheyteen, jääkokoon ja yleiseen laatuun. Kokeellisessa käytössä tulisi suosia näytteitä, joiden läpi kulkee virta, mutta sähkötehon epävakaus ja epävarmuus ovat todennäköisesti uhka ihmiskeholle kokeen aikana. Siksi keinotekoiseen jäätelökokeeseen valitaan yleensä matalavirta, jota lisätään jatkuvasti kokeen etenemisen mukaan. Tämä menetelmä on vähemmän vaarallinen. Vaikka se on vain pienoiskokeilu keinotekoisesta jäätymisestä, se voi paremmin hallita tehovuotoa kokeen aikana.
Keinotekoista tapaa käytetään simuloimaan luonnollista ilmastoa. Tässä vaiheessa tämä kokeellinen tapa ei saavuta ideoiden yhtenäisyyttä. Monien kokeiden yhteenvedon jälkeen tehdään seuraavat ehdotukset: Keinojään kokeessa simuloitu ilmasto, tuulen nopeus, sumu ja muut vaikuttavat tekijät säädettiin vakaaseen tilaan ja ruiskutusmääräksi asetettiin (6{{6} }±2) L/ (h·m2). Tuulen nopeus < 100 m vedessä oli kokeen aikana < 3 m/s ja kokeen epävakaus oli < 10 prosenttia. Suurempi vesimäärä voi lisätä tuulen nopeutta. Aseta jäähdytetyn veden lämpötila kosketukseen koekappaleen pinnan kanssa < 0 astetta, jossa tuulen taittokulman tulee olla 45 astetta.
2. Eristeiden jäätymisen ja sähköisten testausmenetelmien tutkimus
(I) Asiaankuuluvat valmistelut ennen koetta
Ennen eristeiden keinotekoiseen jäätymiseen ja sähköntuotantoon liittyvien kokeiden suorittamista on suoritettava tiukka valmistelu. Tiukka valmistelu voi jossain määrin vähentää koeprosessin ongelmia ja parantaa koetulosten tarkkuutta. Jäätymisjakson aikana simuloitu eriste osoitti ominaisuuksia, kuten tehonsietokyky ja ylilyönti jäätymisjakson aikana. Ennen koetta sen lämpötilaan, jäätävään sateeseen ja muihin olosuhteisiin ei tehty muutoksia. Sulamisjaksokoe simuloi eristeen pintajään sulamisprosessin sähköisiä ominaisuuksia. Flashover-vikoja esiintyy tässä prosessissa usein, ja sen sähköiset ominaisuudet ovat tärkeä perusta kokeen suunnittelussa. Ennen koetta jäällä peitetyt eristeet kuivapakastettiin 15 minuuttia. Eristeet pidettiin samassa lämpötilassa kuin ulompi jäälevy, ja vesi ulommalla jäälevyllä jähmettyi täysin. Lämpötilan nousun nopeutta ei tarvitse ottaa huomioon ennen kuin veden jähmettymislämpötila nousee -2 asteeseen. Kun lämpötila on vakiintunut, se on säädettävä arvoon 2 ~ 3 astetta/h. Tässä tulee olla varovainen, ettei lämpötila nouse liian nopeasti, jotta vältytään jään putoamiselta pinnalta.
(2) Eristeiden jääpinnoite ja sähköiset testausmenetelmät
Eristimen sähköisillä ominaisuuksilla on toleranssin ja leimahduksen ominaisuudet jään päällystys- ja sulamisvaiheessa, mutta siitä ei tässä vaiheessa ole selkeää sääntelyä. Likainen eristemenetelmä valitaan kokeeseen useiden testien kokemuksen perusteella. Kokeiluprosessissa on useita testausmenetelmiä. Ensinnäkin suurin kestojännite U2 on eristimen maksimijännite jään peitossa. Jääpeitetyn eristimen testisisältö tällä jännitteellä on seuraava: kun kestojännite U1=0.95U2, ensimmäinen, toinen ja kolmas testitulos kestävät kaikki; Kun toleranssijännite on U2, ensimmäinen testitulos on toleranssi, toinen testitulos on flashover, kolmas testitulos on toleranssi ja neljäs testitulos on toleranssi. Kun kestojännite U3=1.05U2, ensimmäinen testitulos on flashover ja toinen testitulos on flashover. Tästä kokeesta voidaan nähdä, että eristimen jännite U2 kestää kolmessa testissä neljästä, kun eriste on jään peitossa. Kun jännite U3 on suurempi kuin U2 prosenttia 5, ylilyöntiaikojen lukumäärä kokeessa on 2, joten voidaan päätellä, että U2-jännite on testissä siedetyin. Toinen on kokeilu U50-jännitteellä, jonka toleranssiaste on 50 prosenttia. Sillä ehdolla, että muut jäätymisen tekijät eivät muutu, suoritetaan 10 tehollista koetta, U1 asetetaan syötetyksi jännitteeksi, n1 asetetaan kokeiden lukumääräksi U1:n testaamiseksi ja kun N:n arvo on 10, se on tehokkaiden kokeiden tilastollinen lukumäärä. Joten U50 on yhtä suuri kuin 1 yli N sigma n1 u1. Kun sisälämpötila on alle 15 astetta, 15 minuuttia testattu eristenäyte peitetään vähitellen jäällä ja ruiskutus pysähtyy 5 sekunnin kuluttua 25 sekunnin kohdalla. Kolmanneksi keskimääräistä flashover-menetelmää käytetään jännitteen kohdistamiseen. Tässä menetelmässä eristinnäytteisiin syötetään jännitettä, kunnes jään peittämis- ja sulamisvaiheen aikana tapahtuu ylilyönti ja voimansiirto pysähtyy. Jonkin ajan kuluttua jännitettä nostetaan uudelleen, kunnes välähdys tapahtuu, ja keskimääräinen jännite saadaan useita kertoja. U=(1/n) ∑ (Uf1 plus Uf2 plus ... plus Ufn1).
(3) Useiden eristeiden jäätymisen sähköisten testien vertailu
Painevastuskokeessa ylilyöntitaajuus on pienempi, joten eristimen palovammoja ja muita vaurioita ei ole helppo aiheuttaa. Tällä tavalla tehdyn kokeen lopputulos on suhteellisen tarkka, mutta tämän menetelmän koeaika on pidempi eikä se pysty testaamaan eristeen ylivirtausjännitettä jään peittämis- ja sulamisvaiheessa. Keskimääräinen flashover-testimenetelmä on suhteellisen yksinkertainen ja voi saada testituloksen nopeasti. Tämän menetelmän testiajat ovat kuitenkin yleensä 4-6 kertaa, ja kokeellisten tulosten virheprosentti on korkea. U-muotoisella käyrämenetelmällä voidaan käsitellä koetuloksia flashover-lain mukaan eristeen sulamisvaiheessa, mutta tätä testimenetelmää voidaan käyttää vain eristeen sulamisvaiheessa. Keskimääräiset flashover- ja U-käyrätestit vaativat useiden flashover-ilmiöiden testaamisen, ensimmäinen menetelmä > 4 kertaa, toinen menetelmä > 4 kertaa.
3. Johtopäätös
Sanalla sanoen eristejäätymiselle ja sen sähkölle on olemassa monia testausmenetelmiä, mutta selkeää asiaankuuluvaa standardia ei tässä vaiheessa ole. Monien testien jälkeen on todettu, että kustannustehokkain menetelmä on U-muotoinen käyrämenetelmä, joka voi yksinkertaistaa koeprosessia ja näyttää koetulokset selkeämmin. Eristeissä on tiettyä saastumista jääpeitteen aikana, mikä liittyy räjähdysten esiintymiseen. Siksi virtalähde tulee valita tasaisesti.