【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于模擬測試，具體涉及一種降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置及方法。
技術介紹
1、電力設備過熱是造成其失效、減壽的重要原因，電力設備絕緣、結構等狀態與其散熱性能密切相關，過高的運行溫度會加速絕緣材料的老化，進而縮短設備使用壽命。因此，散熱關系著電力設備安全穩定運行和電網持續可靠供電。電力設備散熱除影響其運行負載能力外，還會影響設備結構。強烈日照天氣導致gis/gil等設備外殼溫度升高，在殼體向陽面和背陰面形成溫差，造成非對稱熱膨脹引發外殼形變，進而產生破裂，甚至對設備絕緣造成影響。如果在gis/gil等設備外殼使用降溫材料，如降溫涂料或降溫薄膜，可以使電力設備高效散熱。
2、在降溫材料降溫性能的測試評價方面，目前實驗室只能通過太陽光反射比、近紅外反射比、半球發射率等指標來評價材料某一方面的性能。對于降溫材料綜合性能的考察，通常采用戶外模擬實驗。戶外模擬實驗通過將降溫材料置于戶外真實光照環境中來模擬材料的實際服役狀態，然后記錄戶外環境和降溫材料表面不同位置的溫度變化來評價材料的降溫性能和均熱性能。然而這種方式所需的時間周期比較長，且明顯受日照時長和天氣變化等因素的影響，無法快速、高效地對材料的均熱性能進行綜合評價和壽命預測。
3、因此，如何在試驗室內對降溫材料的均熱性能進行快速、有效的評價測試是快速開發降溫材料所亟待解決的問題，而高效的降溫散熱材料是保證電力設備安全穩定、可靠運行的關鍵，對保障電網可靠供電具有重要意義。
技術實現思路
1、因此，本專利
2、為此，本專利技術提供了以下技術方案。
3、第一方面，本專利技術提供了一種降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，包括光源、第一測溫傳感器、第二測溫傳感器和空心柱狀殼體；
4、空心柱狀殼體包括向陽面和背陰面，所述光源設置向陽面一側；所述第一測溫傳感器設置在所述空心柱狀殼體向陽面的內壁上，所述第二測溫傳感器設置在所述空心柱狀殼體背陰面的內壁上。
5、進一步的，所述光源設置在向陽面一側的斜上方，與水平面成30°～60°角，所述光源距空心柱狀殼體0.5～0.8m。
6、進一步的，所述第一測溫傳感器設置有多個；
7、多個第一測溫傳感器均勻的設置在向陽面的內壁上；
8、可選的，第一測溫傳感器設置有5個，采用五點法設置在向陽面的內壁上。
9、進一步的，所述第二測溫傳感器設置有多個；
10、多個第二測溫傳感器均勻的設置在背陰面的內壁上；
11、可選的，第二測溫傳感器設置有5個，采用五點法設置在背陰面的內壁上。
12、進一步的，還包括溫度采集器，第一測溫傳感器和第二測溫傳感器將監測到的溫度數據傳送至溫度采集器。
13、進一步的，還包括滑軌，所述滑軌與空心柱狀殼體軸向平行，所述光源設置在滑軌上，并沿滑軌移動。
14、進一步的，還包括光源控制器，所述光源控制器可調控光源的發熱功率、設置光源的光照時間以及光源在滑軌上的移動速度，實現光源光照強度與光照時間的可調節和光源位置的可移動功能。
15、光源、滑軌、光源控制器的組合可模擬戶外光照條件(戶外太陽會因時間的變化而處于不同位置并產生不同強度的太陽輻射)，可通過調節光源的光照強度和設置光照時間來模擬戶外正午晴天強光照(1000w/m2)環境或多云天氣(600w/m2)環境下的日照輻射，根據待測材料的具體服役環境實現光照強度和光照時間的靈活調整，并通過光源在滑軌上的移動來調整光源的光照角度。
16、進一步的，所述空心柱狀殼體滿足以下條件中的至少一項：
17、(1)材質為不銹鋼；
18、(2)空心柱狀殼體為空心圓柱殼體；
19、優選的，所述空心圓柱殼體的底面半徑為20～40cm，側面高為80～120cm；
20、(3)空心柱狀殼體為空心方柱殼體；
21、優選的，所述空心方柱殼體的尺寸為(30～100)cm×(30～100)cm×(30～100)cm；優選為50cm×50cm×50cm；
22、(4)空心柱狀殼體的壁厚為2～5mm；
23、(5)光源由9個氙燈組件以3×3線性陣列排布組成。
24、空心柱狀殼體的材質、形狀和尺寸可根據待測材料的不同要求進行靈活替換。
25、進一步的，所述第一測溫傳感器和第二測溫傳感器為無線測溫傳感器，溫度采集器為無線溫度采集器，無線測溫傳感器和無線溫度采集器之間通過無線信號進行連接，無線測溫傳感器采集到溫度數據后實時傳輸到無線溫度采集器中進行數據存儲和處理。
26、進一步的，光源控制器和溫度采集器均與電源相連接。
27、第二方面，本專利技術提供了一種降溫材料均熱性能室內模擬測試方法，采用所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，包括以下步驟：
28、將降溫材料設置在空心柱狀殼體外表面，打開光源模擬目標光照條件；
29、第一測溫傳感器和第二測溫傳感器將監測到的溫度數據傳送至溫度采集器中進行數據儲存和分析，分別繪制向陽面和背陰面溫度隨時間的變化曲線以及向陽面和背陰面的平均溫度差值隨時間的變化曲線，來對降溫材料的均熱性能進行評價和表征。
30、進一步的，測試時室內溫度控制在20～25℃之間，室內濕度控制在40％-70％之間。
31、進一步的，滿足以下條件中的至少一項：
32、(1)光源光譜采用am1.5g標準太陽光譜；
33、(2)光源輻照強度可調節范圍為600-1200w/m2；
34、(3)光源有效光譜波段為400-1100nm；
35、(4)光源移動速度為0-10m/h。
36、進一步的，將降溫材料設置在空心柱狀殼體外表面的方式可以是噴涂或貼敷。例如，若待測降溫材料為涂料形式，則可通過將降溫涂料噴涂于外殼表面，待涂層固化后進行性能測試；測試完畢后可通過物理方法或有機溶劑去除表面的待測涂層。若待測降溫材料為薄膜形式，則可將降溫薄膜貼敷于空心柱狀殼體外表面，然后進行性能測試，待測試完畢后，可簡便地去除降溫薄膜，整個測試過程簡單、方便、高效且具有很好的重復性。
37、進一步的，若待測降溫材料為涂料形式，在將降溫材料噴涂至空心柱狀殼體外表面之前，對空心柱狀殼體外表面進行打磨或噴砂處理，提高待測降溫材料與空心柱狀殼體的界面兼容性。
38、本專利技術技術方案，具有如下優點：
39、1.本專利技術降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置包括光源、第一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，包括光源、第一測溫傳感器、第二測溫傳感器和空心柱狀殼體；
2.根據權利要求1所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述光源設置在向陽面一側的斜上方，與水平面成30°～60°角，所述光源距空心柱狀殼體0.5～0.8m。
3.根據權利要求1所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述第一測溫傳感器設置有多個；
4.根據權利要求1所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述第二測溫傳感器設置有多個；
5.根據權利要求1-4任一項所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，還包括溫度采集器，第一測溫傳感器和第二測溫傳感器將監測到的溫度數據傳送至溫度采集器。
6.根據權利要求1-4任一項所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，還包括滑軌，所述滑軌與空心柱狀殼體軸向平行，所述光源設置在滑軌上，并沿滑軌移動。
7.根據權利要求1-4任一項所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述空心柱狀殼體滿足以下
8.一種降溫材料均熱性能室內模擬測試方法，其特征在于，采用權利要求1-7任一項所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試方法，其特征在于，測試時室內溫度控制在20～25℃之間，室內濕度控制在40％～70％之間。
10.根據權利要求8所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試方法，其特征在于，滿足以下條件中的至少一項：
...【技術特征摘要】
1.一種降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，包括光源、第一測溫傳感器、第二測溫傳感器和空心柱狀殼體；
2.根據權利要求1所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述光源設置在向陽面一側的斜上方，與水平面成30°～60°角，所述光源距空心柱狀殼體0.5～0.8m。
3.根據權利要求1所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述第一測溫傳感器設置有多個；
4.根據權利要求1所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，所述第二測溫傳感器設置有多個；
5.根據權利要求1-4任一項所述的降溫材料均熱性能室內模擬測試裝置，其特征在于，還包括溫度采集器，第一測溫傳感器和第二測溫傳感器將監測到的溫度數據傳送至溫度采集器。
【專利技術屬性】
技術研發人員：盧壹梁，陳云，劉輝，韓鈺，張強，黃路遙，楊丙坤，王曉芳，郝文魁，劉益岑，
申請(專利權)人：國網智能電網研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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