概述
HK-HCA16 絕緣子憎水性帶電檢測(cè)裝置。絕緣子良好的憎水性可以很好的防止污閃，減少事故發(fā)生。所謂憎水性是指絕緣子表面不易受潮，吸附的水分以不連續(xù)的孤立小水珠的形式存在，不形成連續(xù)水膜，從而限制了表面泄漏電流，提高閃絡(luò)電壓。實(shí)踐證明，運(yùn)行中的絕緣子由于污穢、潮濕、放電、低溫等因素的影響，其憎水性會(huì)發(fā)生下降甚至喪失，并直接影響輸變電設(shè)備的防污閃性能，甚至威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，對(duì)運(yùn)行中的絕緣子的憎水性進(jìn)行檢測(cè)是十分必要的。
HK-HCA16型絕緣子憎水性帶電檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以快速準(zhǔn)確的判斷絕緣子的憎水性狀況。
功能特點(diǎn)
基本工作方法
（1）采用噴水分級(jí)法（即HC分級(jí)法）。
（2）采取塔上、地面相結(jié)合的工作方式。
（3）工作人員上塔，先對(duì)待測(cè)傘裙進(jìn)行定量噴灑水霧，然后用裝置上的前置攝像頭對(duì)噴水后的絕緣子進(jìn)行拍照。
（4）工作人員回到地面，將拍攝存儲(chǔ)到手機(jī)上的憎水性圖像輸入到計(jì)算機(jī)中，使用憎水性分析軟件判斷絕緣子的憎水等級(jí)。
憎水性等級(jí)分級(jí)方法
噴水分級(jí)法將絕緣子表面憎水性分為HC1-HC7 七個(gè)等級(jí)，HC1級(jí)對(duì)應(yīng)憎水性狀態(tài)，HC7則對(duì)應(yīng)親水性的表面。本裝置采用如下所述的兩種方法來(lái)對(duì)絕緣子表面的憎水性狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)。
（1）圖像對(duì)比法
將現(xiàn)場(chǎng)獲得的絕緣子憎水圖像同圖1-1所示的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)分析待測(cè)圖像與各標(biāo)準(zhǔn)圖像的相似性并參考表2-1所示的各HC等級(jí)的特征描述來(lái)進(jìn)行分級(jí)。
圖1-1 不同憎水等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)圖像
表1 不同憎水性等級(jí)的圖像特征描述（注：θr接觸角）
| HC值 | 絕 緣 子 表 面 水 滴 的 狀 態(tài) |
| 1 | 僅形成分離的水珠，大部分水珠θr≥80° |
| 2 | 僅形成分離的水珠，大部分水珠50°<θr<80° |
| 3 | 僅形成分離的水珠，水珠一般不再是圓的，大部分水珠20°<θr≤50° |
| 4 | 同時(shí)存在分離的水珠和水膜（θr＝0°），總的水膜覆蓋面積<被測(cè)面積的90％，的水膜面積<2cm2 |
| 5 | 總的水膜覆蓋面積<被測(cè)面積的90％，的水膜面積>2cm2 |
| 6 | 總的水膜覆蓋面積>被測(cè)面積的90％，有少量的干燥區(qū)域（點(diǎn)或狹窄帶） |
| 7 | 全部試驗(yàn)面積上覆蓋了連續(xù)的水膜 |
（2）改進(jìn)形狀因子法
通過(guò)計(jì)算絕緣子憎水圖像中的水珠（或水膜）的面積比K和形狀因子fc，并依據(jù)表2-1所示判據(jù)來(lái)進(jìn)行分級(jí)。面積比K的計(jì)算公式為：
（2－1）式中，水珠（水跡）的面積和圖像總面積的單位均為像素。形狀因子fc由專用計(jì)算公式得到。
2.3 絕緣子憎水性帶電檢測(cè)操作細(xì)則
（1）絕緣子憎水性帶電檢測(cè)應(yīng)選擇良好天氣下進(jìn)行，不易在雷、雨、雪、霧等天氣下進(jìn)行，同時(shí)環(huán)境濕度應(yīng)盡量不大于80%。
（2）絕緣子憎水性帶電檢測(cè)時(shí)，為了防止噴水裝置儲(chǔ)水瓶中的水結(jié)冰以及噴出的水霧在絕緣子表面結(jié)冰，環(huán)境溫度應(yīng)高于0℃，但不應(yīng)大于40℃，以免水分蒸發(fā)過(guò)快。
（3）絕緣子憎水性帶電檢測(cè)時(shí)，風(fēng)力應(yīng)不大于4級(jí)。
（4）待測(cè)桿塔的三相絕緣子串均應(yīng)進(jìn)行憎水性測(cè)量；對(duì)于每串待測(cè)絕緣子，可選擇位置合適，便于測(cè)量且老化現(xiàn)象明顯的1-2片絕緣子進(jìn)行測(cè)量。
（5）絕緣子憎水性帶電檢測(cè)一般需2名及以上工作人員，其任務(wù)分工是：塔上噴水取照操作1名，塔上配合操作1名。
（6）登塔前，噴水操作人員在噴水裝置的儲(chǔ)水瓶中裝滿去離子水，并檢察裝置是否漏水，電源電量是否充足；把手機(jī)卡件安裝在手持控制端合適的位置；手機(jī)安裝安卓平臺(tái)的取照軟件（光盤）,設(shè)置手機(jī)的自動(dòng)鎖屏?xí)r間為或合適的時(shí)間；設(shè)置好后把手機(jī)卡入固定在絕緣桿上的卡件上，并固定牢固，插入耳機(jī)頭。
（7）確認(rèn)裝水情況及電池電量正常后，取下攝像頭上的保護(hù)帽，打開(kāi)設(shè)備開(kāi)關(guān)，等待半分鐘到一分鐘左右后，手機(jī)刷新搜尋設(shè)備的WiFi熱點(diǎn)（設(shè)備熱點(diǎn)名稱為HK-SPJC，無(wú)密碼）并連接，然后打開(kāi)已經(jīng)安裝成功的名字為宏博憎水儀的軟件，輸入IP 192.168.10.1后連接。若無(wú)法連到接圖像或找不到該熱點(diǎn)，請(qǐng)重啟下您手機(jī)WLAN或重新啟動(dòng)下設(shè)備再次操作。
（8）在噴水結(jié)束后應(yīng)迅速完成拍攝，拍照按鍵為手持控制端的藍(lán)色按鈕，或手機(jī)軟件底部的拍照選項(xiàng)。
（9）噴水操作人員調(diào)節(jié)噴頭的出水方向使其與待測(cè)傘裙表面基本垂直，使噴水裝置的噴頭距離待測(cè)傘裙約20cm，開(kāi)始定量噴水操作。
（10）一基桿塔測(cè)量結(jié)束后，塔上操作人員返回地面；取下手機(jī)，在手機(jī)里面的文件管理菜單中找到AAmjpg文件夾，此文件里面保存有拍攝圖片，然后將憎水性圖像導(dǎo)入筆記本電腦中，并通過(guò)憎水性分析軟件進(jìn)行憎水性狀態(tài)的判斷，存儲(chǔ)判斷結(jié)果，同時(shí)存儲(chǔ)測(cè)量時(shí)的背景信息。
（11）記錄檢測(cè)的背景信息，包括：絕緣子型號(hào)、安裝日期、檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)位置、檢測(cè)時(shí)的天氣、光照、溫度、濕度和污染情況等。
注：現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力較小，溫度較低（但高于零度）可以直接用拍攝模式來(lái)獲取憎水性圖片。
詳細(xì)參數(shù)
HK-HCA16型絕緣子憎水性帶電檢測(cè)裝置由電動(dòng)噴水、圖像拍攝裝置、筆記本電腦、手機(jī)憎水性取照軟件，憎水性分析軟件光盤、USB數(shù)據(jù)傳輸線等組成。
電動(dòng)噴水裝置
利用HC分級(jí)法進(jìn)行絕緣子憎水性帶電檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是對(duì)絕緣子表面噴水。本裝置按照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)被測(cè)絕緣子進(jìn)行精確定量噴水，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)，由三部分組成：①無(wú)線遙控②絕緣操作桿③控制噴水部分，各部分可快速組裝。裝置結(jié)構(gòu)緊湊，適合現(xiàn)場(chǎng)使用。
（1）無(wú)線遙控工作于433M頻段，具有遙控距離遠(yuǎn)、穿透力強(qiáng)、抗力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。供電電源為2節(jié)3V紐扣電池。當(dāng)遙控距離下降操作不靈敏時(shí)按照說(shuō)明更換電池。
（2）絕緣操作桿的材料為環(huán)氧樹(shù)脂，具有強(qiáng)度大、重量輕的特點(diǎn)。
（3）控制噴水部分由控制主機(jī)、連接絕緣桿、儲(chǔ)水器、微型水泵及活動(dòng)噴嘴組成。噴嘴可360度活動(dòng)保證被測(cè)絕緣子表面垂直受水。供電電源為12V 3000mAh可充電鋰電池，單次充電可保證裝置連續(xù)噴水2.5小時(shí)，能夠完成150次以上測(cè)量，滿足現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量要求。
絕緣子憎水圖像拍攝裝置
本裝置采用數(shù)字圖像分析技術(shù)來(lái)判斷絕緣子表面的憎水性狀態(tài)，因此需要獲取絕緣子的憎水圖像。憎水性檢測(cè)裝置自身添加了一顆百萬(wàn)級(jí)別的前端攝像頭，取照時(shí)攝像頭與絕緣子群傘距離大概在30公分左右，通過(guò)WiFi熱點(diǎn)與手機(jī)進(jìn)行連接進(jìn)行取照工作，有效像素為720x1280，圖像質(zhì)量能夠保證憎水性分析軟件的圖像分析。
憎水性分析軟件
本裝置通過(guò)憎水性分析軟件來(lái)分析運(yùn)行中的絕緣子憎水性狀態(tài)。本軟件的核心功能為靜態(tài)接觸角判斷和憎水性等級(jí)判斷，由客觀判斷和主觀判斷兩部分組成。
（1）客觀判斷
憎水性的客觀判斷是本軟件的特色部分，所依據(jù)的判斷方法為“改進(jìn)形狀因子法”，即通過(guò)計(jì)算機(jī)中分析絕緣子憎水圖像的面積比K和形狀因子fc來(lái)進(jìn)行憎水性等級(jí)判斷。
（2）主觀判斷
在實(shí)現(xiàn)了憎水性等級(jí)客觀判斷功能的基礎(chǔ)上，本軟件還設(shè)計(jì)了憎水性等級(jí)主觀判斷功能,主觀判斷所依據(jù)的方法為傳統(tǒng)HC分級(jí)法所采用的圖像對(duì)比法，即在軟件中嵌入HC分級(jí)法的標(biāo)準(zhǔn)圖像，將現(xiàn)場(chǎng)獲得的憎水圖像導(dǎo)入軟件后，通過(guò)對(duì)比其與各標(biāo)準(zhǔn)圖像的相似性來(lái)獲得憎水性等級(jí)。一般情況下，主觀判斷只是作為一種輔助判斷方法，用以驗(yàn)證客觀判斷的結(jié)果。另外，由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量條件千變?nèi)f化，憎水圖像的拍攝條件不易精確控制，有時(shí)獲得的圖像不易通過(guò)客觀判斷功能分析，因此主觀判斷功能的增加在一定程度上也是必要的。
