Isolatoren van siliconenrubbercomposiet zijn de afgelopen decennia op grote schaal gebruikt in energiesystemen vanwege hun uitstekende hydrofobiciteit en anti-vervuilings-flashover-eigenschappen. Isolatoren van siliconenrubberpolymeer worden echter bij feitelijk gebruik geconfronteerd met verschillende zware omstandigheden, waardoor ze gevoelig zijn voor materiaalveroudering en verslechtering in ruwe omgevingen, wat resulteert in een vermindering van de isolatorprestaties. Vooral op grote hoogte is de lucht dun en is de intensiteit van de ultraviolette straling veel hoger dan in andere gebieden. Ultraviolette straling is een belangrijke factor geworden die de veroudering van isolatoren beïnvloedt.
Vanwege de kortere golflengte en grotere fotonenenergie kunnen ultraviolette stralen een deel van de chemische bindingen van het polymeer van siliconenrubbermateriaal verbreken, waardoor de fysische en chemische eigenschappen van het materiaal veranderen, wat zich direct manifesteert als een vermindering van de hydrofobiciteit van het isolatieoppervlak. , kraken en poederen. De oppervlakteruwheid neemt toe, enz., waardoor de flashover-spanning afneemt, het elektriciteitsnet gemakkelijk uitvalt en enorme economische verliezen ontstaan.
Momenteel zijn externe isolatietests in ruwe omgevingen zoals grote hoogten en sterke ultraviolette stralen voornamelijk verdeeld in directe methoden en indirecte methoden. Directe methoden omvatten over het algemeen de isolatieweerstandsmethode, de elektrische veldmeetmethode, de pulsstroommethode, enz. De isolatieweerstandsmethode wordt bereikt door de lekstroom te meten. De lekstroom zal echter worden beïnvloed door verschillende factoren, zoals het weer en het vervuilingsniveau, en de meetnauwkeurigheid zal tot op zekere hoogte worden beïnvloed. De elektrische veldmeetmethode vereenvoudigt de axiale elektrische veldverdeling van het elektrische veldmodel door de isolatorreeks te meten. Zoek de interne isolatiecontinuïteitsfout van de isolator; de pulsstroommethode bepaalt de isolatietoestand van de isolator door de coronapulsstroom te meten.
Het voor de hand liggende nadeel van de directe methode is dat de meetefficiëntie laag is en dat het personeel vaak de paal moet beklimmen om te kunnen werken, wat erg lastig is en de veiligheidsfactor niet hoog is. Op dit moment vertoont de contactloze online monitoringmethode duidelijke voordelen. Contactloze methoden omvatten hoofdzakelijk ultraviolette beeldvorming, infraroodbeeldvorming en röntgenbeeldvorming. Deze methoden hebben nog steeds enkele tekortkomingen. Ultraviolette beeldvorming en thermische infraroodbeeldvorming weerspiegelen bijvoorbeeld de toestand van de isolator door de kenmerken van indirecte signalen zoals elektriciteit en warmte te meten. En ultraviolette beeldvorming moet 's nachts worden uitgevoerd, wat niet bevorderlijk is voor detectie. Daarom is het vinden van een gemakkelijkere, directere, contactloze, snelle en niet-destructieve methode om de veroudering van siliconenrubbermaterialen te detecteren van groot belang voor het handhaven van de veilige en stabiele werking van het energiesysteem.
Hyperspectrale technologie combineert op organische wijze beeldtechnologie en spectroscopietechnologie. Het kan elektromagnetische golven in de ultraviolette, zichtbare, nabij-infrarode en midden-infrarode gebieden in meerdere continu onderverdeelde banden afbeelden. Het heeft een hoge spectrale resolutie en bevat beeld- en spectrale informatie. Na het opzetten van een spectrale bibliotheek voor het detectieobject kan het monster direct online worden gedetecteerd zonder monstervoorbereiding. De afgelopen jaren heeft het niet alleen een grote rol gespeeld op het gebied van teledetectie, maar heeft het ook grote successen geboekt in de industrie, de landbouw en nog meer industrieel toepassingspotentieel.
Onderzoekers van de Southwest Jiaotong Universiteit gebruikten hyperspectrale technologie om kunstmatige UV-verouderde siliconenrubber isolatieplaten te detecteren, verzamelden en verwerkten ruwe spectrumgegevens onder verschillende verouderingstoestanden, en combineerden Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie (FTIR)-gerelateerde gegevens om verschillende verouderingsgraden te analyseren. In overeenstemming met het responsmechanisme en de karakteristieke veranderingen van hyperspectrale spectraallijnen, werd uiteindelijk het Deep Extreme Learning Machine (DELM)-algoritme gebruikt om een samengesteld beoordelingsmodel voor de verouderingsgraad van het isolatoroppervlak op te stellen en de verouderingsgraad van de monsters te classificeren. De onderzoeksresultaten bieden nieuwe methoden en een nieuwe basis voor online detectie en evaluatie van de verouderingsstatus van isolatoroppervlakken.
Na het gebruik van een kunstmatige ultraviolette testkamer voor versnelde veroudering om versnelde verouderingstests uit te voeren op HTV-siliconenrubbermonsters, met behulp van hyperspectrale technologie om de verouderingstoestand van de monsters na versnelde veroudering te detecteren, en met behulp van het DELM-classificatiemodel om de verouderde monsters te evalueren, hebben onderzoekers uit Southwest Jiaotong Universiteit De volgende conclusies werden getrokken:
1) De kunstmatige ultraviolette versnelde verouderingstestkamer kan de impact van langegolf-ultraviolette stralen in de plateauomgeving op monsters beter simuleren. Na veroudering neemt de oppervlakteruwheid van het monster toe, de kleur wordt geleidelijk dieper en zwart, de hardheid neemt toe en er verschijnen scheuren.
2) De verschillen in de mate van veroudering van het monster worden weerspiegeld in significante verschillen in de hyperspectrale lijnen. De meest voor de hand liggende banden zijn 1150-1250nm, die de karakteristieke absorptieband met drie frequenties van de CH-groep vertegenwoordigt, en de karakteristieke absorptieband met twee frequenties van -OH. Van 1400 tot 1500 nm neemt de algemene trend van reflectiviteit in de hele band af naarmate de verouderingstijd toeneemt.
3) Het deep extreme learning machine-classificatiemodel, gebaseerd op volledige bandgegevens, kan de mate van oppervlakteveroudering van composietisolatoren met verschillende verouderingstijd classificeren. De nauwkeurigheid kan 96,67% bereiken, de trainingssnelheid is snel en de generalisatie is goed. Het is de verouderingstoestand van isolatoren. Online detectie levert nieuwe ideeën op.