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淋雨量对绝缘子串雨凇覆冰的影响(3)

北极星电力网技术频道    作者:王永强,李晓光   2011/3/22 11:37:47   

 关键词:  绝缘子串 覆冰 雨淞

3 实验结果及其分析

通过改变喷头的型号来模拟自然环境中的喷水量的变化。1、2、3号喷头的喷水量分别为20 mm/h、40 mm/h、86.4 mm/h,整个覆冰过程控制人工气候室的温度为-2℃,实验时风速为5 m/s。将数据带入式(7)可知,在实验的条件下,雨滴的冻结时间子为0.581s。由式(12)可知,当降雨量分别为20 mm/h、40 mm/h、86.4 mm/h时,相邻雨滴撞击绝缘子表面相同位置处的时间间隔Δ子分别为1.006 s、0.559 s、0.292 s。

3.1 对雨凇覆冰密度的影响

雨凇覆冰时,所有的雨滴并不能够完全冻结在绝缘子的表面,一部分雨滴会沿着绝缘子的表面流动并冻结形成冰盖。而多余的过冷却雨滴沿着伞裙边缘滴落冻结进而形成冰凌。通过比较3组实验数据,测定冰的密度分别为0.848 3 g/cm3、0.889 0 g/cm3、0.959 1g/cm3,当降雨量不大时,冰的质地坚硬且透明,牢牢的粘附于绝缘子表面,对覆冰密度没有太大影响。当降雨量继续增大为86.4 mm/h时,冰密度显著增大,且在绝缘子上冻结的为冰与水的混合物,用手按压积覆在绝缘子表面上的冰时会有过冷却水外溢,此时绝缘子上表面的冰柔软但并不易脱落。此时冰凌非常短,且易断裂脱落,并不时有水滴滴落(如图2所示)。

3.2 对雨凇覆冰冰凌的影响

覆冰时间均为1 h,覆冰温度为-2 益时,降雨量分别为20 mm/h、40 mm/h、86.4 mm/h,其覆冰结果如图3所示。

当淋雨量为20 mm/h时,由于喷水流量较小,且过冷却水滴的冻结时间为0.581 s小于相邻雨滴撞击绝缘子表面相同位置处的时间间隔1.006 s,积覆在绝缘子上的过冷却水释放的热量能快速的释放到周围环境中,并不利于绝缘子冰凌的形成。因此,绝缘子上表面积覆有均匀的冰盖,但却并不利于冰凌的形成。

来源:电网与清洁能源
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