檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置的製作方法

2023-06-25 21:35:16

專利名稱：檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於架空輸電線路安全運行的輔助裝置技術領域，具體涉及架空輸電線路杆塔的塔窗-導線空氣間隙在鳥糞作用下的交流放電特性的檢測裝置。
背景技術：
目前，隨著人類對自然生態環境保護意識的加強，鳥類的繁衍數量逐漸增多，活動範圍日趨擴大，電力系統架空輸電線路中鳥害跳閘故障日漸突出，嚴重影響架空輸電線路的安全運行。據分析認為，架空輸電線路的鳥害故障有4種類型①鳥展翅飛翔時身體短接空氣間隙造成短路故障；②鳥築巢時所銜金屬導體短接空氣間隙造成接地故障；③鳥糞汙染絕緣子表面，導致其在潮溼空氣中的沿面閃絡故障大鳥在杆塔上排便時，糞便造成導線與塔體瞬間閃絡故障。其中，鳥糞閃絡故障是最主要的鳥害故障類型，特別是在IlOkV及以上電壓等級架空輸電線路中，鳥糞閃絡佔到鳥害故障的90%以上。然而，在目前的輸電線路杆塔外絕緣設計上，鳥害故障一直沒有被考慮在內。因此，研製鳥糞閃絡故障的檢測裝置，判斷所設計的杆塔外絕緣能否承受鳥害故障的威脅，從而為保障架空輸電線路，特別是保證IlOkV及以上架空輸電線路的安全運行具有非常重要的意義。現有測量鳥糞影響下的空氣間隙交流放電特性的裝置，如申請號為201220194583. 2的「測量鳥糞影響下的空氣間隙放電特性的裝置」的專利，公開的裝置主要包括調壓器、試驗變壓器、保護電阻、電阻分壓器、示波器、金屬板、高壓導線、「V」型絕緣子串、塔窗電極、鳥糞調節部件等。其中，塔窗電極由橫截面的邊長30mnT50mm、厚度4mnT6mm的等邊角鋼焊接成長1000mnT2000m、寬300mnT600mm的外部邊框，並在外部邊框的內部沿長邊每隔200mnT400mm的對角線處，分別焊接寬度為300mnT500mm、厚度為4mnT6mm的扁鋼，用以模擬架空輸電線路杆塔的橫擔，通過調節「V」型絕緣子串的夾角用以達到調節塔窗電極與「V」型絕緣子串下端高壓導線的間距(即空氣間隙的長度)的目的；鳥糞模擬液為由雞蛋、108膠、硅藻土、氯化鈉(`NaCl)按一定的比例攪拌混合成電導率為4000 μ S/cm、粘度為15s的液體，在向漏鬥中加入鳥糞模擬液前，通過改變漏鬥的下口徑來模擬不同鳥的糞便，該裝置的主要缺點①塔窗電極為尺寸較小的模擬橫擔，「V」型絕緣子串為定長的絕緣子串，過於簡化，不能完全反映實際的塔窗電極結構，模擬的真實性差；②該裝置僅能測量20cnT80Cm間隙長度下的鳥糞閃絡特性，測量範圍小，對於IlOkV及以上線路的塔窗-導線間隙在鳥糞作用下的擊穿特性不能做出準確的預測鳥糞模擬液的添加需要在裝置加壓前人為向漏鬥中添加，工作量大而且不能保證測量人員的安全。
發明內容本發明的目的是針對現有測量鳥糞影響下的空氣間隙交流放電特性裝置的不足，提供一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，具有結構簡單、使用方便，測量的準確性高、精度高、應用範圍廣，能夠為杆塔的外絕緣設計提供可靠的設計依據等特點。[0005]實現本實用新型目的的技術方案是一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，主要包括調壓器、試驗變壓器、保護電阻、電阻分壓器、示波器、塔窗-導線間隙、鳥糞調節部件、門字型架等。所述調壓器的原邊通過電源線與380V電源連接，所述調壓器的副邊與所述試驗變壓器的原邊相連，所述試驗變壓器的副邊的高壓端與所述的保護電阻串聯後再與所述的電阻分壓器並聯，所述電阻分壓器的分壓端與所述示波器的信號輸入端連接，以便監測所述電阻分壓器的電壓波形及電壓大小，所述電阻分壓器的高壓端通過銅帶與所述的塔窗-導線間隙的高壓導線相連，通過所述的調壓器來控制所述高壓導線的電壓等級，所述高壓導線的電壓為IlOkV飛OOkV，能用於檢測不同電壓等級架空輸電線路中塔窗-導線間隙在鳥糞影響下的放電特性，並且能夠保證測量人員的安全。所述的塔窗-導線間隙由杆塔橫擔、「V」型絕緣子串、高壓導線構成。所述杆塔橫擔和「V」型絕緣子串及高壓導線均分別為被檢測架空線路的一段杆塔橫擔(即長2000mnT5000mm、寬500mnT2000mm)和「V」型絕緣子串及一段高壓導線(即長2000mnT5000mm)，用於測量不同電壓等級的實際架空輸電線路的塔窗-導線間隙在鳥糞影響下的交流放電特性。所述的杆塔橫擔通過41個絕緣子固定在所述門字型架的頂端，用以支撐所述的杆塔橫擔。所述「V」型絕緣子串的開口端固定在所述杆塔橫擔的下端面上，用以支撐所述的「V」型絕緣子串，所述的高壓導線固定在所述「V」型絕緣子串底端，用以支撐所述的高壓導線，並保證所述高壓導線對地的安全電氣距離。所述絕緣子和門字型架根據被檢測架空輸電線路的電壓等級確定，用以確保鳥糞影響下的架空輸電線路杆塔的塔窗-導線間隙閃絡的真實性，從而保證檢測的真實性和準確度。所述的鳥糞調節部件主要由噴頭、氣動隔膜泵和空氣壓縮機及鳥糞模擬液和盛鳥糞模擬液的容器構成，所述噴頭的口徑為6mnTl2mm,所述噴頭固定在所述杆塔橫擔的下端，並正對所述高壓導線的上方，用以模擬不同大小的鳥停留在杆塔橫擔上方排便時落在塔窗-導線間隙中形成的鳥糞通道。所述的噴頭通過水管與氣動隔膜泵的出口連接，所述的氣動隔膜泵的進口與盛有鳥糞模擬液的容器相連，所述的氣動隔膜泵的進氣口與所述空氣壓縮機的出氣口相連，所述的空氣壓縮機用以提供所述氣動隔膜泵的動力，並通過控制所述空氣壓縮機的出氣口氣壓的大小就能控制所述氣動隔膜泵供給所述噴頭的鳥糞模擬液噴出的多少，用以模擬大 小不同鳥的糞便。所述容器的材料為厚度3_的不鏽鋼，所述容器的形狀為底邊長300mnT500mm、高300mnT500mm的正方形。所述的鳥糞模擬液為現有的鳥糞模擬液(即由雞蛋、氯化鈉(NaCl )、硅藻土、108膠混合攪拌均勻成電導率4000 μ S/cm，粘度15s的液體)。檢測時，預先安裝所要進行檢測試驗的杆塔塔窗-導線間隙，並選擇不同下口徑的噴頭噴出不同橫截面的鳥糞模擬液，檢測鳥糞能否引起該塔窗-導線電極間隙的擊穿，就能檢測並判斷該塔窗-導線電極間隙能否承受由鳥害帶來的威脅，為架空線路的設計和運行人員提供鳥糞閃絡故障的可靠依據，以便改變杆塔外絕緣設計參數或採取防止鳥糞閃絡故障的措施，從而保證電力系統架空輸電線路的安全運行。本實用新型採用上述技術方案後，主要有以下效果1、本實用新型的鳥糞調節部件由鳥糞傳輸部件和不同口徑的噴頭及鳥糞模擬液構成，結構簡單，成本低廉，使用方便，能模擬大小鳥的糞便，並根據檢測的需求選擇不同的實際塔窗-導線間隙，檢測相應的電壓等級下鳥糞能否引起電極間隙的擊穿，為杆塔外絕緣設計提供可靠依據。2、本實用新型通過調壓器調節高壓導線的電壓等級，用於測量不同電壓等級的架空輸電線路的塔窗-導線空氣間隙的放電特性，並通過選用不同口徑的噴頭，來模擬不同橫截面的鳥糞模擬液，便於檢測不大小鳥的糞便影響下的塔窗-導線間隙的放電特性。因此，本實用新型使用方便，檢測準確性高，檢測範圍廣。3、本實用新型採用不同電壓等級的架空輸電線路的由實際高壓導線和「V」型絕緣子串及杆塔橫擔構成的塔窗-導線間隙，用於檢測不同電壓等級的架空輸電線路杆塔塔窗-導線間隙在鳥糞影響下的放電特性，檢測結果具有真實性、可靠性等特點，能夠為輸電線路外絕緣提供可靠的設計依據。4、通過本實用新型測試得到的不同的塔窗-導線間隙在鳥糞影響下的放電特性，檢測結果能夠為架空線路的設計和運行人員提供鳥糞閃絡故障的可靠數據，使其充分認識到鳥糞閃絡事故的普遍性與危害性，並根據研究結果採取相應的鳥害防治措施，保證架空輸電線路的安全運行。本實用新型可廣泛應用作檢測不同電壓等級的架空輸電線路實際尺寸的塔窗-導線間隙耐受鳥糞危害的裝置，特別適用不同電壓等級的架空輸電線路杆塔塔窗-導線間隙在鳥糞作用下的交流放電特性模擬裝置。

圖1為本實施例1的結構示意圖。圖中I調壓器，2試驗變壓器，3保護電阻，4電阻分壓器，5示波器，6門字型架，7絕緣子，8桿塔橫擔，9噴頭，10 「V」型絕緣子串，11高壓導線，12氣動隔膜泵，13空氣壓縮機，14容器。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
，進一步說明本實用新型。實施例1如圖1所示，一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，主要包括調壓器1，試驗變壓器2，保護電阻3，電阻分壓器4，示波器5，門字型架6，塔窗-導線間隙，鳥糞調節部件等。所述調壓器I的原邊通過電源線與380V電源連接，所述調壓器I的副邊與所述試驗變壓器2的原邊相連，所述試驗變壓器2的副邊的高壓端與所述的保護電阻3串聯後再與所述的電阻分壓器4並聯，所述電阻分壓器4的分壓端與所述示波器5的信號輸入端連接，以便監測所述電阻分壓器4的電壓波形及電壓大小，所述電阻分壓器4的高壓端通過銅帶與所述的高壓導線11相連，通過所述的調壓器I來控制所述高壓導線11的電壓等級，所述高壓導線11的電壓為llOkV。所述的塔窗-導線間隙由杆塔橫擔8、「V」型絕緣子串10、高壓導線11構成。所述杆塔橫擔8和「V」型絕緣子串10及高壓導線11均分別為被檢測架空線路的一段杆塔橫擔(即長2000mm、寬500mm)和「V」型絕緣子串及一段高壓導線(即長2000mm)，用於測量不同電壓等級的實際架空輸電線路的塔窗-導線間隙在鳥糞影響下的交流放電特性。所述的杆塔橫擔8通過4個絕緣子7固定在所述門字型架6的頂端，用以支撐所述的杆塔橫擔8。所述「V」型絕緣子串10的開口端固定在所述杆塔橫擔8的下端面上，用以支撐所述的「V」型絕緣子串10，所述的高壓導線11固定在所述「V」型絕緣子串10底端，用以支撐所述的高壓導線11，並保證所述高壓導線11對地的安全電氣距離。所述絕緣子7和門字型架6根據被檢測架空輸電線路的電壓等級確定，用以確保鳥糞影響下的架空輸電線路杆塔塔窗-導線間隙閃絡的真實性，從而保證檢測的真實性和準確度。所述的鳥糞調節部件主要由噴頭9、氣動隔膜泵12和空氣壓縮機13及鳥糞模擬液和盛鳥糞模擬液的容器14構成，所述噴頭9的口徑為6mm，所述噴頭固定在所述杆塔橫擔8的下端，並正對所述高壓導線11的上方，用以模擬不同大小的鳥停留在杆塔橫擔上方排便時落在塔窗-導線間隙中形成的鳥糞通道。所述的噴頭9通過水管與氣動隔膜泵12的出口連接，所述的氣動隔膜泵12的進口與盛有鳥糞模擬液的容器14相連，所述的氣動隔膜泵12的進氣口與所述空氣壓縮機13的出氣口相連，所述的空氣壓縮機13用以提供所述氣動隔膜泵12的動力，並通過控制所述空氣壓縮機13的出氣口氣壓的大小就能控制所述氣動隔膜泵12供給所述噴頭9的鳥糞模擬液噴出的多少，用以模擬大小不同鳥的糞便。所述容器的材料為厚度3mm的不鏽鋼，所述容器的形狀為底邊長300mm、高300mm的正方形。所述的鳥糞模擬液為現有的鳥糞模擬液(即由雞蛋、氯化鈉(NaCl)、硅藻土、108膠混合攪拌均勻成電導率4000 μ S/cm，粘度15s的液體)。檢測時，預先安裝所要進行檢測試驗的杆塔塔窗-導線間隙，並選擇不同下口徑的噴頭噴出不同橫截面的鳥糞模擬液，檢測鳥糞能否引起該塔窗-導線電極間隙的擊穿，就能檢測並判斷該塔窗-導線電極間隙能否承受由鳥害帶來的威脅，為架空線路的設計和運行人員提供鳥糞閃絡故障的可靠依據，以便改變杆塔外絕緣設計參數或採取防止鳥糞閃絡故障的措施，從而保證電力系統架空輸電線路的安全運行。實施例2一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，同實施例1，其中所述高壓導線11的電 壓為220kV。所述塔窗-導線間隙的一段杆塔橫擔分別為長3000mm、寬1000mm，一段高壓導線的長度為3000_，所述的杆塔橫擔通過6個絕緣子固定在所述門字型架的頂端。所述噴頭的口徑為8mm,所述容器的形狀為底邊長400mm,高400mm的正方體。實施例3一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，同實施例1，其中所述高壓導線11的電壓為500kV。所述塔窗-導線間隙的一段杆塔橫擔分別為長5000mm、寬2000mm，一段高壓導線的長度為5000_，所述的杆塔橫擔通過8個絕緣子固定在所述門字型架的頂端。所述噴頭的口徑為12mm,所述容器的形狀為底邊長500mm,高500mm的正方體。
權利要求1.一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，主要包括調壓器(I)、試驗變壓器(2)、保護電阻(3)、電阻分壓器(4)、示波器(5)、門字型架(6)、塔窗-導線間隙、鳥糞調節部件，所述調壓器(I)的原邊通過電源線與380V電源連接，所述調壓器(I)的副邊與所述試驗變壓器(2)的原邊相連，所述試驗變壓器(2)的副邊的高壓端與所述的保護電阻(3)串聯後再與所述的電阻分壓器(4)並聯，所述電阻分壓器(4)的分壓端與所述示波器(5)的信號輸入端連接，所述電阻分壓器(4)的高壓端通過銅帶與所述的高壓導線(11)相連，所述高壓導線(11)的電壓為1101^ 5001^，其特徵在於 所述的塔窗-導線間隙由杆塔橫擔(8)、「V」型絕緣子串(10)、高壓導線(11)構成，所述杆塔橫擔(8)和「V」型絕緣子串(10)及高壓導線(11)均分別為被檢測架空線路的一段杆塔橫擔和「V」型絕緣子串及一段高壓導線，所述的杆塔橫擔(8)通過Γ8個所述絕緣子(7)固定在所述門字型架(6)的頂端，所述「V」型絕緣子串(10)的開口端固定在所述杆塔橫擔(8)的下端面上，所述的高壓導線(11)固定在所述「V」型絕緣子串(10)底端，所述絕緣子(7)和門字型架(6)根據被檢測架空輸電線路的電壓等級確定； 所述的鳥糞調節部件主要由噴頭(9)、氣動隔膜泵(12)和空氣壓縮機(13)及鳥糞模擬液和盛鳥糞模擬液的容器(14)構成，所述的噴頭(9)為口徑為6mnTl2_的元件，所述噴頭(9)固定在所述杆塔橫擔(8)的下端，並正對所述高壓導線(11)的上方，所述的噴頭(9)通過水管與氣動隔膜泵(12)的出口連接，所述的氣動隔膜泵(12)的進口與盛有鳥糞模擬液的容器(14)相連，所述的氣動隔膜泵(12)的進氣口與所述空氣壓縮機(13)的出氣口相連。
2.按照權利要求1所述的檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，其特徵在於所述一段杆塔橫擔的長為2000mnT5000mm、寬為500mnT2000mm ;所述一段高壓導線的長為2000mnT5000mm ;所述正方形容器(14)的底邊長為300mnT500mm、高為300mm 500mmo
專利摘要一種檢測鳥糞影響下的杆塔塔窗-導線間隙放電特性的裝置，屬於架空輸電線路安全運行的輔助裝置技術領域。本實用新型主要包括調壓器、試驗變壓器、保護電阻、電阻分壓器、示波器、高壓導線、門型架、塔窗-導線間隙、鳥糞調節部件等。本實用新型採用不同電壓等級的架空輸電線路的實際塔窗-導線間隙，能模擬不同大小鳥的糞便對塔窗-導線間隙的影響，因此具有真實、可靠、使用方便、檢測的準確性高、精度高、檢測範圍廣等特點。本實用新型可廣泛用作檢測不同電壓等級的架空輸電線路實際尺寸的塔窗-導線間隙耐受鳥糞危害的模擬裝置。
文檔編號G01R31/12GK202903951SQ201220386960
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者冉學彬, 陳榮盛, 呂政 , 楊慶, 董嶽, 鄭皓元 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司天生橋局, 重慶大學