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HK-HCA16 绝缘子憎水性带电检测装置
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详细信息
概述
HK-HCA16 绝缘子憎水性带电检测装置。绝缘子良好的憎水性可以很好的防止污闪，减少事故发生。所谓憎水性是指绝缘子表面不易受潮，吸附的水分以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜，从而限制了表面泄漏电流，提高闪络电压。实践证明，运行中的绝缘子由于污秽、潮湿、放电、低温等因素的影响，其憎水性会发生下降甚至丧失，并直接影响输变电设备的防污闪性能，甚至威胁系统的安全运行。因此，对运行中的绝缘子的憎水性进行检测是十分必要的。
HK-HCA16型绝缘子憎水性带电检测装置结构简单，操作方便，可以快速准确的判断绝缘子的憎水性状况。
功能特点
基本工作方法
（1）采用喷水分级法（即HC分级法）。
（2）采取塔上、地面相结合的工作方式。
（3）工作人员上塔，先对待测伞裙进行定量喷洒水雾，然后用装置上的前置摄像头对喷水后的绝缘子进行拍照。
（4）工作人员回到地面，将拍摄存储到手机上的憎水性图像输入到计算机中，使用憎水性分析软件判断绝缘子的憎水等级。
憎水性等级分级方法
喷水分级法将绝缘子表面憎水性分为HC1-HC7 七个等级，HC1级对应憎水性状态，HC7则对应亲水性的表面。本装置采用如下所述的两种方法来对绝缘子表面的憎水性状态进行分级。
（1）图像对比法
将现场获得的绝缘子憎水图像同图1-1所示的标准图像进行对比，通过分析待测图像与各标准图像的相似性并参考表2-1所示的各HC等级的特征描述来进行分级。
图1-1 不同憎水等级的标准图像
表1 不同憎水性等级的图像特征描述（注：θr接触角）
| HC值 | 绝 缘 子 表 面 水 滴 的 状 态 |
| 1 | 仅形成分离的水珠，大部分水珠θr≥80° |
| 2 | 仅形成分离的水珠，大部分水珠50°<θr<80° |
| 3 | 仅形成分离的水珠，水珠一般不再是圆的，大部分水珠20°<θr≤50° |
| 4 | 同时存在分离的水珠和水膜（θr＝0°），总的水膜覆盖面积<被测面积的90％，的水膜面积<2cm2 |
| 5 | 总的水膜覆盖面积<被测面积的90％，的水膜面积>2cm2 |
| 6 | 总的水膜覆盖面积>被测面积的90％，有少量的干燥区域（点或狭窄带） |
| 7 | 全部试验面积上覆盖了连续的水膜 |
（2）改进形状因子法
通过计算绝缘子憎水图像中的水珠（或水膜）的面积比K和形状因子fc，并依据表2-1所示判据来进行分级。面积比K的计算公式为：
（2－1）式中，水珠（水迹）的面积和图像总面积的单位均为像素。形状因子fc由专用计算公式得到。
2.3 绝缘子憎水性带电检测操作细则
（1）绝缘子憎水性带电检测应选择良好天气下进行，不易在雷、雨、雪、雾等天气下进行，同时环境湿度应尽量不大于80%。
（2）绝缘子憎水性带电检测时，为了防止喷水装置储水瓶中的水结冰以及喷出的水雾在绝缘子表面结冰，环境温度应高于0℃，但不应大于40℃，以免水分蒸发过快。
（3）绝缘子憎水性带电检测时，风力应不大于4级。
（4）待测杆塔的三相绝缘子串均应进行憎水性测量；对于每串待测绝缘子，可选择位置合适，便于测量且老化现象明显的1-2片绝缘子进行测量。
（5）绝缘子憎水性带电检测一般需2名及以上工作人员，其任务分工是：塔上喷水取照操作1名，塔上配合操作1名。
（6）登塔前，喷水操作人员在喷水装置的储水瓶中装满去离子水，并检察装置是否漏水，电源电量是否充足；把手机卡件安装在手持控制端合适的位置；手机安装安卓平台的取照软件（光盘）,设置手机的自动锁屏时间为或合适的时间；设置好后把手机卡入固定在绝缘杆上的卡件上，并固定牢固，插入耳机头。
（7）确认装水情况及电池电量正常后，取下摄像头上的保护帽，打开设备开关，等待半分钟到一分钟左右后，手机刷新搜寻设备的WiFi热点（设备热点名称为HK-SPJC，无密码）并连接，然后打开已经安装成功的名字为宏博憎水仪的软件，输入IP 192.168.10.1后连接。若无法连到接图像或找不到该热点，请重启下您手机WLAN或重新启动下设备再次操作。
（8）在喷水结束后应迅速完成拍摄，拍照按键为手持控制端的蓝色按钮，或手机软件底部的拍照选项。
（9）喷水操作人员调节喷头的出水方向使其与待测伞裙表面基本垂直，使喷水装置的喷头距离待测伞裙约20cm，开始定量喷水操作。
（10）一基杆塔测量结束后，塔上操作人员返回地面；取下手机，在手机里面的文件管理菜单中找到AAmjpg文件夹，此文件里面保存有拍摄图片，然后将憎水性图像导入笔记本电脑中，并通过憎水性分析软件进行憎水性状态的判断，存储判断结果，同时存储测量时的背景信息。
（11）记录检测的背景信息，包括：绝缘子型号、安装日期、检测时间、检测位置、检测时的天气、光照、温度、湿度和污染情况等。
注：现场风力较小，温度较低（但高于零度）可以直接用拍摄模式来获取憎水性图片。
详细参数
HK-HCA16型绝缘子憎水性带电检测装置由电动喷水、图像拍摄装置、笔记本电脑、手机憎水性取照软件，憎水性分析软件光盘、USB数据传输线等组成。
电动喷水装置
利用HC分级法进行绝缘子憎水性带电检测的关键技术之一就是对绝缘子表面喷水。本装置按照电力行业标准规定对被测绝缘子进行精确定量喷水，保证了测量的准确性。
装置采用模块化结构，由三部分组成：①无线遥控②绝缘操作杆③控制喷水部分，各部分可快速组装。装置结构紧凑，适合现场使用。
（1）无线遥控工作于433M频段，具有遥控距离远、穿透力强、抗力强等优点。供电电源为2节3V纽扣电池。当遥控距离下降操作不灵敏时按照说明更换电池。
（2）绝缘操作杆的材料为环氧树脂，具有强度大、重量轻的特点。
（3）控制喷水部分由控制主机、连接绝缘杆、储水器、微型水泵及活动喷嘴组成。喷嘴可360度活动保证被测绝缘子表面垂直受水。供电电源为12V 3000mAh可充电锂电池，单次充电可保证装置连续喷水2.5小时，能够完成150次以上测量，满足现场长时间测量要求。
绝缘子憎水图像拍摄装置
本装置采用数字图像分析技术来判断绝缘子表面的憎水性状态，因此需要获取绝缘子的憎水图像。憎水性检测装置自身添加了一颗百万级别的前端摄像头，取照时摄像头与绝缘子群伞距离大概在30公分左右，通过WiFi热点与手机进行连接进行取照工作，有效像素为720x1280，图像质量能够保证憎水性分析软件的图像分析。
憎水性分析软件
本装置通过憎水性分析软件来分析运行中的绝缘子憎水性状态。本软件的核心功能为静态接触角判断和憎水性等级判断，由客观判断和主观判断两部分组成。
（1）客观判断
憎水性的客观判断是本软件的特色部分，所依据的判断方法为“改进形状因子法”，即通过计算机中分析绝缘子憎水图像的面积比K和形状因子fc来进行憎水性等级判断。
（2）主观判断
在实现了憎水性等级客观判断功能的基础上，本软件还设计了憎水性等级主观判断功能,主观判断所依据的方法为传统HC分级法所采用的图像对比法，即在软件中嵌入HC分级法的标准图像，将现场获得的憎水图像导入软件后，通过对比其与各标准图像的相似性来获得憎水性等级。一般情况下，主观判断只是作为一种辅助判断方法，用以验证客观判断的结果。另外，由于现场测量条件千变万化，憎水图像的拍摄条件不易精确控制，有时获得的图像不易通过客观判断功能分析，因此主观判断功能的增加在一定程度上也是必要的。
