一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，包括密閉的霧霾罐、霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)、參數(shù)測量系統(tǒng)和高壓放電模型系統(tǒng)；霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)包括霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)，霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)的輸出口與霧霾罐內(nèi)部連通；參數(shù)測量系統(tǒng)包括霧霾濃度監(jiān)測裝置、霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置和溫濕度傳感器；高壓放電模型系統(tǒng)包括鋁棒、鋁板和/或絕緣子，內(nèi)置有高壓線的高壓套管與霧霾罐內(nèi)部連通，鋁棒、鋁板和/或絕緣子設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)各種程度、條件可控的霧霾試驗環(huán)境的模擬，并配有數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備，能夠進(jìn)行高壓試驗，促進(jìn)我國針對霧霾環(huán)境對各類電氣設(shè)備外絕緣影響的研究。
【專利說明】
一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗裝置，尤其涉及一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，霧霾現(xiàn)象在全國范圍內(nèi)頻繁發(fā)生，對我國經(jīng)濟發(fā)展造成了一系列嚴(yán)重影響，其中就包含對我國輸電工程中各類電氣設(shè)備外絕緣的影響。為了能夠針對霧霾環(huán)境對各類電氣設(shè)備外絕緣造成的影響進(jìn)行進(jìn)一步研究，亟需一種能夠模擬霧霾環(huán)境，并配有一套數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置。此霧霾環(huán)境模擬實驗裝置需要能夠模擬真實的霧霾環(huán)境，同時能夠?qū)Ω黜梾?shù)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)各種程度、條件可控的霧霾試驗環(huán)境的模擬，并能夠進(jìn)行高壓試驗。而目前并未有此類霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，直接影響到研究者對霧霾環(huán)境給各類電氣設(shè)備外絕緣所造成影響的研究工作。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)各種程度、條件可控的霧霾試驗環(huán)境的模擬，并配有數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備，能夠進(jìn)行高壓試驗，促進(jìn)我國針對霧霾環(huán)境對各類電氣設(shè)備外絕緣影響的研究。
[0004]本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0005]一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，包括密閉的霧霾罐、霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)、參數(shù)測量系統(tǒng)和高壓放電模型系統(tǒng)；所述的霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)包括霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)，霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)的輸出口與霧霾罐內(nèi)部連通；所述的參數(shù)測量系統(tǒng)包括霧霾濃度監(jiān)測裝置、霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置和溫濕度傳感器，霧霾濃度監(jiān)測裝置和霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置的采樣頭分別通過導(dǎo)管與霧霾罐內(nèi)部連通，溫濕度傳感器設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部；所述的高壓放電模型系統(tǒng)包括鋁棒、鋁板和/或絕緣子，內(nèi)置有高壓線的高壓套管與霧霾罐內(nèi)部連通，鋁棒、鋁板和/或絕緣子設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部。
[0006]還包括混合循環(huán)系統(tǒng)，所述的混合循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部的中空且開設(shè)有出氣口的分散環(huán)、設(shè)置在霧霾罐外部且兩端與霧霾罐內(nèi)部上下兩端導(dǎo)通的循環(huán)管以及設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部的風(fēng)扇；霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)的輸出端分別與霧霾罐內(nèi)部設(shè)置的分散環(huán)連通。
[0007]所述的霧霾罐采用有機玻璃制成的圓柱形霧霾罐，霧霾罐的上封蓋和下封蓋與罐體可拆卸連接。
[0008]所述的分散環(huán)包括導(dǎo)霧分散環(huán)和導(dǎo)霾分散環(huán)，霧霾罐內(nèi)部頂端設(shè)置有導(dǎo)霧分散環(huán)和導(dǎo)霾分散環(huán)；霧霾罐內(nèi)部底端設(shè)置有導(dǎo)霧分散環(huán)。
[0009]所述的霧產(chǎn)生系統(tǒng)采用超聲波起霧器，超聲波起霧器的輸出口分別通過霧連接管與霧霾罐內(nèi)部頂端和霧霾罐內(nèi)部底端設(shè)置的導(dǎo)霧分散環(huán)連通；所述的霾產(chǎn)生系統(tǒng)包括一端與霧霾罐內(nèi)部頂端設(shè)置的導(dǎo)霾分散環(huán)連通、另一端連接鼓風(fēng)機出風(fēng)口的霾連接管，鼓風(fēng)機出風(fēng)口上方的霾連接管上設(shè)置有入霾口。
[0010]霧霾濃度監(jiān)測裝置采用激光粉塵儀；霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置采用氣溶膠粒徑譜儀。
[0011]霧霾罐內(nèi)部上方和下方分別設(shè)置有兩個內(nèi)置有高壓線的高壓套管，高壓套管采用鋁芯硅橡膠護套。
[0012]霧霾罐外部均勻設(shè)置有四組循環(huán)管，霧霾罐內(nèi)部下方沿周向水平均勻設(shè)置有多組風(fēng)扇，霧霾罐內(nèi)部底端設(shè)置有多組向上的風(fēng)扇。
[0013]本實用新型通過設(shè)置密閉的霧霾罐，并加裝有霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)、參數(shù)測量系統(tǒng)和高壓放電模型系統(tǒng)，能夠根據(jù)參數(shù)測量系統(tǒng)反饋的相關(guān)參數(shù)調(diào)整霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)的各項參數(shù)指標(biāo)，以模擬各種程度的霧霾試驗環(huán)境；同時，高壓放電高壓放電模型系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)棒-棒空氣間隙放電、棒-板空氣間隙放電和絕緣子閃絡(luò)試驗，有利于我國針對霧霾環(huán)境對各類電氣設(shè)備外絕緣影響的研究的順利進(jìn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型進(jìn)行棒-板間隙模擬時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型進(jìn)行棒-棒間隙模擬時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實用新型進(jìn)行絕緣子閃絡(luò)模擬時的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1至4所示，本實用新型所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，包括密閉的霧霾罐1、霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)、參數(shù)測量系統(tǒng)、高壓放電模型系統(tǒng)和混合循環(huán)系統(tǒng)。
[0019]所述的霧霾罐I采用有機玻璃制成的圓柱形霧霾罐1，用于為實驗提供密閉空間。霧霾罐I的上封蓋2和下封蓋3與罐體可拆卸密閉連接，霧霾罐I的上封蓋2和下封蓋3在打開時可便于工作人員安裝各類相關(guān)設(shè)備；霧霾罐I的上封蓋2和下封蓋3在關(guān)閉時能夠保證霧霾罐I的密封效果。
[0020]所述的參數(shù)測量系統(tǒng)用于監(jiān)測實驗區(qū)域內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)，包括霧霾濃度監(jiān)測裝置、霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置和溫濕度傳感器6。霧霾濃度監(jiān)測裝置可采用激光粉塵儀，用于監(jiān)測實驗區(qū)域內(nèi)的霧霾濃度；霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置可采用氣溶膠粒徑譜儀，用于監(jiān)測實驗區(qū)域內(nèi)氣溶膠粒徑分布；溫濕度傳感器6用于監(jiān)測實驗區(qū)域內(nèi)的溫度與相對濕度。霧霾濃度監(jiān)測裝置采樣頭4和霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置采樣頭5分別通過導(dǎo)管與霧霾罐I內(nèi)部連通，溫濕度傳感器6設(shè)置在霧霾罐I內(nèi)部。參數(shù)測量能夠?qū)崟r監(jiān)測試驗區(qū)域的狀態(tài)，可測性強。
[0021]所述的高壓放電模型系統(tǒng)包括鋁棒17、鋁板18和/或絕緣子19，高壓套管7與霧霾罐I內(nèi)部連通，高壓套管7內(nèi)設(shè)置有高壓線；鋁棒17、鋁板18和/或絕緣子19設(shè)置在霧霾罐I內(nèi)部。鋁棒17用于模擬棒電極，鋁板18用于模擬板電極，各類絕緣子19可通過絕緣繩16懸掛在霧霾管內(nèi)部，用于高壓放電試驗。通過鋁棒17、鋁板18和/或絕緣子19的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)棒-棒空氣間隙放電、棒-板空氣間隙放電和絕緣子19閃絡(luò)試驗。本實施例中，霧霾罐I內(nèi)部上方和下方分別設(shè)置有兩個內(nèi)置有高壓線的高壓套管7，高壓套管7采用鋁芯硅橡膠護套，高壓套管7內(nèi)的高壓線連接有銅導(dǎo)線。設(shè)置有高壓放電模型的試驗區(qū)域能進(jìn)行帶電積污、間隙放電與絕緣子19沿面閃絡(luò)等傳統(tǒng)外絕緣各項試驗，可用性強。
[0022]所述的混合循環(huán)系統(tǒng)用于促進(jìn)霧霾罐I的霧霾均勻混合、空氣流動與氣壓平衡，混合循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置在霧霾罐I內(nèi)部的分散環(huán)、設(shè)置在霧霾罐I外部的循環(huán)管8以及設(shè)置在霧霾罐I內(nèi)部的風(fēng)扇9。分散環(huán)采用設(shè)置有中空腔體的環(huán)體，分散環(huán)表面開設(shè)有與中空腔體導(dǎo)通的出氣口，用于將腔體內(nèi)的霧和霾通過出氣口排入到霧霾罐I內(nèi)部。本實施例中，分散環(huán)包括導(dǎo)霧分散環(huán)10和導(dǎo)霾分散環(huán)11，霧霾罐I內(nèi)部頂端設(shè)置有導(dǎo)霧分散環(huán)10和導(dǎo)霾分散環(huán)11 ;霧霾罐I內(nèi)部底端設(shè)置有導(dǎo)霧分散環(huán)10。
[0023]循環(huán)管8設(shè)置在霧霾罐I外部，且循環(huán)管8的兩端與霧霾罐I內(nèi)部上下兩端相互導(dǎo)通，以實現(xiàn)霧霾罐I內(nèi)部空氣的循環(huán)流動以及平衡氣壓；本實施例中，霧霾罐I外部沿周向均勻設(shè)置有四組循環(huán)管8。
[0024]霧霾罐I內(nèi)部的風(fēng)扇9為霧霾罐I內(nèi)部空氣的循環(huán)流動提供動力，霧霾罐I內(nèi)部下方沿周向水平均勻設(shè)置有多組風(fēng)扇9，霧霾罐I內(nèi)部底端設(shè)置有多組向上的風(fēng)扇9。
[0025]混合循環(huán)系統(tǒng)中分散環(huán)、循環(huán)管8與風(fēng)扇9的設(shè)計，能夠使試驗區(qū)域內(nèi)的空氣快速均勻混合。
[0026]所述的霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)用于產(chǎn)生霾和霧,包括霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)。霧產(chǎn)生系統(tǒng)可采用超聲波起霧器12，超聲波起霧器12的輸出口分別通過霧連接管與霧霾罐I內(nèi)部頂端和霧霾罐I內(nèi)部底端設(shè)置的導(dǎo)霧分散環(huán)10連通；霾產(chǎn)生系統(tǒng)包括一端與霧霾罐I內(nèi)部頂端設(shè)置的導(dǎo)霾分散環(huán)11連通、另一端連接鼓風(fēng)機13出風(fēng)口的霾連接管15，鼓風(fēng)機13出風(fēng)口上方的霾連接管15上設(shè)置有入霾口 14。使用時，可將霾用顆粒物從入霾口 14加入，并通過鼓風(fēng)機13和霾連接管15送入到霧霾罐I內(nèi)部頂端設(shè)置的導(dǎo)霾分散環(huán)11內(nèi)。使用者能夠通過霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)，控制霧水電導(dǎo)率、濕度、顆粒物成分、顆粒物粒徑分布與霧霾濃度，以模擬產(chǎn)生各種程度的霧霾環(huán)境，可控性強。
[0027]本實用新型利用霧水與顆粒物混合擴散的原理，控制各項初始條件，使試驗區(qū)域內(nèi)的環(huán)境達(dá)到霧霾的監(jiān)測指標(biāo)。工作過程如下:
[0028]( I)選擇溶質(zhì)，配制一定電導(dǎo)率的溶液。將各種粉末以一定比例和一定質(zhì)量混合均勻。
[0029](2)用超聲波起霧器12將溶液震蕩起霧，并在積污室內(nèi)通過濕度傳感器檢測濕度。
[0030](3)霧擴散到整個區(qū)域，達(dá)到霧霾條件要求的濕度后，通入粉末。
[0031](4)開啟風(fēng)扇9，并用氣溶膠粒徑譜儀監(jiān)測PM2.5與PM10，達(dá)到霧霾濃度要求后，停止通入粉末。
[0032](5)關(guān)閉風(fēng)扇9，氣體穩(wěn)定且均勻后，記錄濃度、濕度、溫度與霧水電導(dǎo)率等參數(shù)。
[0033](6)進(jìn)行試驗。
【權(quán)利要求】
1.一種霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:包括密閉的霧霾罐、霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)、參數(shù)測量系統(tǒng)和高壓放電模型系統(tǒng)；所述的霧霾產(chǎn)生系統(tǒng)包括霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)，霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)的輸出口與霧霾罐內(nèi)部連通；所述的參數(shù)測量系統(tǒng)包括霧霾濃度監(jiān)測裝置、霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置和溫濕度傳感器，霧霾濃度監(jiān)測裝置和霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置的采樣頭分別通過導(dǎo)管與霧霾罐內(nèi)部連通，溫濕度傳感器設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部；所述的高壓放電模型系統(tǒng)包括鋁棒、鋁板和/或絕緣子，內(nèi)置有高壓線的高壓套管與霧霾罐內(nèi)部連通，鋁棒、鋁板和/或絕緣子設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:還包括混合循環(huán)系統(tǒng)，所述的混合循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部的中空且開設(shè)有出氣口的分散環(huán)、設(shè)置在霧霾罐外部且兩端與霧霾罐內(nèi)部上下兩端導(dǎo)通的循環(huán)管以及設(shè)置在霧霾罐內(nèi)部的風(fēng)扇；霧產(chǎn)生系統(tǒng)和霾產(chǎn)生系統(tǒng)的輸出端分別與霧霾罐內(nèi)部設(shè)置的分散環(huán)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:所述的霧霾罐采用有機玻璃制成的圓柱形霧霾罐，霧霾罐的上封蓋和下封蓋與罐體可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:所述的分散環(huán)包括導(dǎo)霧分散環(huán)和導(dǎo)霾分散環(huán)，霧霾罐內(nèi)部頂端設(shè)置有導(dǎo)霧分散環(huán)和導(dǎo)霾分散環(huán)；霧霾罐內(nèi)部底端設(shè)置有導(dǎo)霧分散環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:所述的霧產(chǎn)生系統(tǒng)采用超聲波起霧器，超聲波起霧器的輸出口分別通過霧連接管與霧霾罐內(nèi)部頂端和霧霾罐內(nèi)部底端設(shè)置的導(dǎo)霧分散環(huán)連通；所述的霾產(chǎn)生系統(tǒng)包括一端與霧霾罐內(nèi)部頂端設(shè)置的導(dǎo)霾分散環(huán)連通、另一端連接鼓風(fēng)機出風(fēng)口的霾連接管，鼓風(fēng)機出風(fēng)口上方的霾連接管上設(shè)置有入霾口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:霧霾濃度監(jiān)測裝置采用激光粉塵儀；霧霾粒徑分布監(jiān)測裝置采用氣溶膠粒徑譜儀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:霧霾罐內(nèi)部上方和下方分別設(shè)置有兩個內(nèi)置有高壓線的高壓套管，高壓套管采用鋁芯硅橡膠護套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的霧霾環(huán)境模擬實驗裝置，其特征在于:霧霾罐外部均勻設(shè)置有四組循環(huán)管，霧霾罐內(nèi)部下方沿周向水平均勻設(shè)置有多組風(fēng)扇，霧霾罐內(nèi)部底端設(shè)置有多組向上的風(fēng)扇。
【文檔編號】G01R31/12GK203965300SQ201420511818
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】盧明, 劉動, 劉長義, 陳楓林, 余翔, 胡揚宇, 任歡, 馬德英, 龐鍇, 劉澤輝, 董曼玲 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)河南省電力公司, 清華大學(xué)