模擬沿面放電的試驗模型的製作方法

2023-04-28 09:49:31 2

專利名稱：模擬沿面放電的試驗模型的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統中高電壓與絕緣技術領域，具體來說，特別是涉及一種模擬沿面放電的試驗模型。
背景技術：
沿面放電是沿不同聚集態電介質分界面的放電現象。通常出現較多的是氣體或液體電介質中沿固體介質表面的放電，是電力系統中常見的一種局部放電。比如GIS (GasInsulated Switch,氣體絕緣開關)內部盆式絕緣子與腔體,或者與高壓導體的接觸面處，各類套管接頭或者表面等位置因為汙穢，或者電場分布不均等原因均有沿面放電的可能。絕緣氣體和絕緣液體中的沿面放電是電力系統中一種典型的絕緣故障，對於其放電特性的研究，有助於對其進行檢測及定位，避免其進一步發展形成絕緣擊穿，對電力系統造成巨大損失。而局部沿面放電的模擬試驗能夠模擬各種情況下的沿面放電，通過對其放電特性的研究，有助於實際生產中問題的避免和解決。但是，目前對於沿面放電模擬裝置大多採用不同情況中分別試驗的方法和裝置。如何在同一裝置中既可以實現絕緣氣體中的沿面放電的模擬，又可以實現絕緣液體中的沿面放電的模擬，還沒有報導。
發明內容基於此，本實用新型在於克服現有技術的缺陷，提供一種模擬沿面放電的試驗模型，該試驗模型為可拆卸式連接，方便清洗，從而既可以實現絕緣氣體中的沿面放電的模擬，又可以實現絕緣液體中的沿面放電的模擬。其技術方案如下包括由上而下依次設置的上蓋板、電極、絕緣體、下蓋板，以及絕緣筒；所述電極一端可拆卸式連接或固定連接上蓋板，另一端與絕緣體接觸；所述絕緣體置於下蓋板上表面；還包括絕緣緊固機構；所述絕緣筒為兩端開口的筒狀結構，所述絕緣緊固機構分別與上蓋板和下蓋板可拆卸式連接，並使上蓋板與下蓋板夾緊絕緣筒，上蓋板、下蓋板與絕緣筒之間形成密封腔，所述電極和絕緣體位於所述密封腔中。在進行試驗時，由絕緣緊固機構將上蓋板和下蓋板壓緊於絕緣筒上，使絕緣筒內部形成密閉腔體，保證試驗條件的穩定。並且由於絕緣筒是可拆卸的,在進行絕緣氣體或絕緣液體中沿面放電試驗的轉換時，將絕緣筒拆卸，就可以很容易方便得將試驗模型各部件清理的十分乾淨，滿足絕緣氣體試驗對氣體純淨度的高要求。實現絕緣氣體和絕緣液體中沿面放電試驗的轉換。下面對進一步技術方案進行說明在一些實施例中，所述絕緣緊固機構包括絕緣緊固杆和緊固件；所述上蓋板和下蓋板對應絕緣筒外側的部份分別設有對應的通孔一和通孔二，所述絕緣緊固杆兩端分別插入上蓋板和下蓋板的通孔一和通孔二中，並由緊固件固定。[0012]在一些實施例中，所述上蓋板和下蓋板上設有與絕緣筒兩端配合的安裝槽，所述安裝槽內設有密封圈。保證絕緣筒內部形成的密閉腔體的密封性。在 一些實施例中，該試驗模型還包括接線柱，所述接線柱為兩個，其一端分別與上蓋板或下蓋板可拆卸式連接或固定連接，另一端開有連接孔。導線插入連接孔內與接線柱連接，從而將電流由一個接線柱導入本試驗模型中，並最終通過另一個接線柱的導線接地將電流引出。在一些實施例中，所述連接孔開孔方向為接線柱軸向，所述接線柱徑向還設有加固螺紋孔，該加固螺紋孔連通連接孔。安裝導線時，由該加固螺紋孔旋入螺栓，壓緊固定導線。在一些實施例中，還包括密封螺紋管；所述下蓋板上設有密封螺紋孔，所述密封螺紋管一端與該密封螺紋孔配合，另一端接帶密封球閥的密封管。用於試驗時對絕緣氣體和絕緣液體的充放。使得操作方便、容易。在一些實施例中，還包括位於上蓋板和電極之間的中間接頭和接電極螺栓；所述中間接頭一端與上蓋板可拆卸式連接或固定連接，另一端與接電極螺栓螺紋連接固定，所述中間接頭的螺紋長度大於接電極螺栓的螺紋長度；所述電極通過該中間接頭和接電極螺栓的配合可拆卸式連接或固定連接於所述上蓋板上。通過中間接頭和接電極螺栓的使用，可以靈活的根據需要調整接電極螺栓高度，進而調整電極之間的距離，滿足不同試驗條件的需求。在一些實施例中，還包括位於絕緣體和下蓋板之間的板電極和支撐杆；所述支撐杆一端可拆卸式連接或固定連接于于下蓋板上，另一端可拆卸式連接或固定連接板電極；所述板電極上表面與絕緣體接觸。所述板電極為圓板電極。通過板電極和支撐杆的運用，對電流有一定的導向作用，可以更加準確的進行試驗模擬。在一些實施例中，所述電極為針電極或柱電極或球電極之一，所述絕緣體為圓柱形。可以根據試驗要求靈活選擇。在一些實施例中，所述絕緣緊固杆為螺栓或螺杆，所述緊固件為螺帽。結構簡單、可靠，且具有易得、成本低的優點。下面對前述技術方案的優點進行說明本實用新型所提供的模擬沿面放電的試驗模型，由於絕緣筒是可拆卸的，在進行絕緣氣體或絕緣液體中沿面放電試驗的轉換時，將絕緣筒拆卸，就可以很容易方便得將試驗模型各部件清理的十分乾淨，滿足絕緣氣體試驗對氣體純淨度的高要求。實現絕緣氣體和絕緣液體中沿面放電試驗的轉換。並通過密封螺紋孔的設計，使得試驗時對絕緣氣體和絕緣液體的充放操作方便、容易。還可以根據不同試驗條件的需求，靈活的調整接電極螺栓高度，進而調整電極之間的距離。並且本試驗模型的各部件均可採用可拆卸式組裝方式，通過不同的部件組合及調節，能模擬氣體和油中的各種情況下的沿面放電。還由於該試驗模型的拆卸、安裝十分方便，特別容易實現對各部件的清潔。

圖I是本實用新型實施例2所述試驗模型組裝示意圖；圖2是接線柱結構示意圖；[0024]圖3是上蓋板結構示意圖；圖4是下蓋板結構示意圖；圖5是中間接頭結構示意圖；圖6是接電極螺栓結構示意圖；圖7是圓板電極結構示意圖；圖8是支撐杆結構示意圖。附圖標記說明1.上蓋板；2.針電極；3.絕緣體；4.下蓋板；5.絕緣筒；6.絕緣螺栓；7.螺帽；8.通孔一 ；9.通孔二 ；10.安裝槽；11.接線柱；12.連接孔；13.加固螺紋孔；14.密封螺紋孔；15.中間接頭；16.接電極螺栓；17.圓板電極；18.支撐杆。
具體實施方式
下面對本實用新型的7實施例進行詳細說明實施例I一種模擬沿面放電的試驗模型，包括由上而下依次設置的上蓋板、電極、絕緣體、下蓋板，以及絕緣筒；所述電極一端可拆卸式連接或固定連接上蓋板，另一端與絕緣體接觸；所述絕緣體置於下蓋板上表面；還包括絕緣緊固機構；所述絕緣筒為兩端開口的筒狀結構，所述絕緣緊固機構分別與上蓋板和下蓋板可拆卸式連接，並使上蓋板與下蓋板夾緊絕緣筒，上蓋板、下蓋板與絕緣筒之間形成密封腔，所述電極和絕緣體位於所述密封腔中。所述絕緣緊固機構包括絕緣緊固杆和緊固件；所述上蓋板和下蓋板對應絕緣筒外側的部份分別設有對應的通孔一和通孔二，所述絕緣緊固杆兩端分別插入上蓋板和下蓋板的通孔一和通孔二中，並由緊固件固定。所述絕緣緊固杆為螺栓或螺杆，所述緊固件為螺帽。本實施例的試驗模型工作模式如下I)在空氣中模擬沿面放電。先將絕緣體置於下蓋板上，並調整電極高度，與絕緣體接觸；然後將絕緣筒放在上蓋板和下蓋板之間，並使上蓋板和下蓋板外圍的通孔一和通孔二對正；最後將絕緣緊固杆插入上下蓋板的通孔，並在上下蓋板的外側由緊固件固定，直至完全密封；即完成模型的安裝。按照上述組裝方式的步驟安裝好之後，將上蓋板接上高壓導線，下蓋板接上地線即為可在空氣中模擬沿面放電的模型。也可根據試驗需要，將上蓋板連接地線，下蓋板連接高壓導線，模擬不同的放電情況。2)充入絕緣液體模擬沿面放電。充油時,先將絕緣體置於下蓋板上,然後放上絕緣筒,接著將絕緣液體充入下蓋板與絕緣筒之間的腔體中，再蓋上上蓋板，使用絕緣緊固杆固定密封，完成模型的安裝。並將上蓋板接上高壓導線，下蓋板接上地線。也可根據試驗需要，將上蓋板連接地線，下蓋板連接高壓導線，模擬不同的放電情況。當上蓋板連接高壓導線進行試驗時，電流由高壓導線引入，並流經上蓋板、電極，然後沿絕緣體表面放電，最後由下蓋板、地線導入大地。實施例2如圖I所示，一種模擬沿面放電的試驗模型，包括由上而下依次設置的上蓋板I、電極、絕緣體3、下蓋板4，以及絕緣筒5 ;所述電極一端螺紋連接上蓋板1，另一端與絕緣體3接觸；所述絕緣體3置於下蓋板4上表面；還包括絕緣緊固機構；所述絕緣筒5為兩端開口的筒狀結構，其上端與上蓋板I下表面接觸，下端與下蓋板4上表面接觸，所述絕緣緊固機構分別與上蓋板I和下蓋板4可拆卸式連接，並使上蓋板I與下蓋板4夾緊絕緣筒5，上蓋板I、下蓋板4與絕緣筒5之間形成密封腔，所述電極和絕緣體3位於所述密封腔中。所述絕緣緊固機構包括絕緣緊固杆和緊固件；所述絕緣緊固杆為六個尼龍製成的絕緣螺栓6，所述緊固件為螺帽7。結構簡單、可靠，且具有易得、成本低的優點。所述上蓋板I和下蓋板4對應絕緣筒5外側的部份分別設有對應的通孔一 8和通孔二 9，如圖3，圖4所示，所述六個絕緣螺栓6兩端分別插入上蓋板I和下蓋板4的通孔一 8和通孔二 9中，並由螺帽7固定。所述六個絕緣螺栓6均布於絕緣筒四周，保障密封腔的氣密性。
·[0046]如圖3，圖4所示，所述上蓋板I和下蓋板4上設有與絕緣筒5兩端配合的安裝槽10，所述安裝槽10內設有密封圈。保證絕緣筒5內部形成的密閉腔體的密封性。該試驗模型還包括接線柱11，所述接線柱11為兩個，其一端分別與上蓋板I或下蓋板4螺紋連接，另一端開有連接孔12。導線插入連接孔12內與接線柱11連接，從而將電流由一個接線柱11導入本試驗模型中，並最終通過另一個接線柱11的導線接地將電流引出。如圖2所示，所述連接孔12開孔方向為接線柱11軸向，所述接線柱11徑向還設有加固螺紋孔13，該加固螺紋孔13連通連接孔12。安裝導線時，由該加固螺紋孔13旋入螺栓，壓緊固定導線。該試驗模型還包括兩個密封螺紋管；所述下蓋板4上設有兩個密封螺紋孔14，所述密封螺紋管一端與該密封螺紋孔14配合，另一端分別接帶密封球閥的密封管。該密封螺紋管為帶密封螺紋的連接管，用於連接下蓋板和外部配件，既保證本試驗模型密封腔的氣密性，又可將該密封腔與外部連通，用於試驗時對絕緣氣體和絕緣液體的充放。使得操作方便、容易。充氣時，通過一個密封管充氣，並同時通過另一個密封管抽氣，達到將密封腔內的氣體置換為所需絕緣氣體的目的。充油時，將一個密封管插入油中，並通過另一個密封管進行抽氣，使密封腔內為負壓，即可使油吸入密封腔內。還包括位於上蓋板I和電極之間的中間接頭15和接電極螺栓16 ;如圖5，圖6所示，所述中間接頭15 —端與上蓋板I螺紋連接，另一端與接電極螺栓16螺紋連接固定，所述中間接頭15的螺紋長度大於接電極螺栓16的螺紋長度；所述電極可拆卸式的插入接電極螺栓16上的深孔內。通過中間接頭15和接電極螺栓16的使用，可以靈活的根據需要調整接電極螺栓16高度，進而調整電極之間的距離，滿足不同試驗條件的需求。還包括位於絕緣體3和下蓋板4之間的板電極和支撐杆18 ;如圖7，圖8所示，所述支撐杆18 —端螺紋連接于于下蓋板4上，另一端螺紋連接板電極；所述板電極上表面與絕緣體3接觸。所述板電極為圓板電極17。通過板電極和支撐杆18的運用，對電流有一定的導向作用，可以更加準確的進行試驗模擬。所述絕緣筒5由有機玻璃製成。透明的材質方便試驗人員對整個試驗過程的監控、觀察。所述電極為針電極2，該針電極2—頭為Φ I的圓柱體，另外一頭根據要求做成一針尖，針尖尖端做圓滑處理，直徑根據試驗要求及加工工藝水平在O. 05mm至Imm間調整。所述絕緣體3為圓柱形。本實施例的試驗模型的組裝方式為I)將兩個接線柱11分別通過螺紋旋進上蓋板I和下蓋板4 ；2)將中間接頭15通過螺紋旋進上蓋板I ;3)將針電極2圓柱體部分插入接電極螺栓16深孔內；4)接電極螺栓16通過螺紋旋進中間接頭15並調整好位置；5)將支撐杆18通過螺紋旋進圓板電極17 ；6)將安裝了圓板電極17的支撐杆18旋進下蓋板4 ；7)將絕緣體3置於圓板電極17上，並調整針電極2高度，與絕緣體3接觸；8)將密封墊片墊入上蓋板I和下蓋板4所開安裝槽10內；9)將有機玻璃製成的絕緣筒5卡入上蓋板I和下蓋板4所開安裝槽10內，並使上蓋板I和下蓋板4外圍的通孔一 8和通孔二 9對正；10)將絕緣螺栓6插入上下蓋板的通孔，並在上下蓋板的外側旋上螺帽7。按照對角順序分別旋緊各個螺帽7，直至完全密封；即完成模型的安裝。本實施例的試驗模型工作模式如下I)在空氣中模擬沿面放電。按照上述組裝方式的步驟安裝好之後，將上蓋板I接線柱11上接上高壓導線，下蓋板4接線柱11上接上地線即為可在空氣中模擬沿面放電的模型。也可根據試驗需要，將上蓋板I接線柱11連接地線，下蓋板4接線柱11連接高壓導線，模擬不同的放電情況。2)充入絕緣氣體模擬沿面放電。按照上述組裝方式的步驟安裝好之後，通過密封管在模型中充入SF6等不同性質的絕緣氣體，並通過另一個密封管抽真空及壓縮機調節氣體壓力，可模擬不同氣體絕緣介質內不同壓力情況下的沿面放電。氣體壓力設定好之後，通過密封管的球閥進行密封保壓。並將上蓋板I接線柱11上接上高壓導線，下蓋板4接線柱11上接上地線。也可根據試驗需要，將上蓋板I接線柱11連接地線，下蓋板4接線柱11連接高壓導線，模擬不同的放電情況。3 )充入絕緣液體模擬沿面放電。按照上述組裝方式的步驟安裝好之後，充油時，將一個密封管插入絕緣液體中，並通過另一個密封管進行抽氣，使密封腔內為負壓，即可使絕緣液體吸入密封腔內。並將上蓋板I接線柱11上接上高壓導線，下蓋板4接線柱11上接上地線。也可根據試驗需要，將上蓋板I接線柱11連接地線，下蓋板4接線柱11連接高壓導線，模擬不同的放電情況。當上蓋板I接線柱11連接高壓導線進行試驗時，電流由高壓導線引入，並流經上蓋板I接線柱11、上蓋板I、中間接頭15、接電極螺栓16、針電極2，然後沿絕緣體3表面放電，最後由圓板電極17、支撐杆18、下蓋板4、下蓋板4接線柱11、地線導入大地。以上所述實施例僅表達了本實用新型的具體實施方式
，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種模擬沿面放電的試驗模型，包括由上而下依次設置的上蓋板、電極、絕緣體、下蓋板，以及絕緣筒；所述電極一端可拆卸式連接或固定連接上蓋板，另一端與絕緣體接觸；所述絕緣體置於下蓋板上表面；其特徵在於，還包括絕緣緊固機構；所述絕緣筒為兩端開口的筒狀結構，所述絕緣緊固機構分別與上蓋板和下蓋板可拆卸式連接，並使上蓋板與下蓋板夾緊絕緣筒，上蓋板、下蓋板與絕緣筒之間形成密封腔，所述電極和絕緣體位於所述密封腔中。
2.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，所述絕緣緊固機構包括絕緣緊固杆和緊固件；所述上蓋板和下蓋板對應絕緣筒外側的部份分別設有對應的通孔一和通孔二，所述絕緣緊固杆兩端分別插入上蓋板和下蓋板的通孔一和通孔二中，並由緊固件固定。
3.根據權利要求2所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，所述絕緣緊固杆為螺栓或螺杆，所述緊固件為螺帽。
4.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，所述上蓋板和下蓋板上設有與絕緣筒兩端配合的安裝槽，所述安裝槽內設有密封圈。
5.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，還包括接線柱，所述接線柱為兩個，其一端分別與上蓋板或下蓋板可拆卸式連接或固定連接，另一端開有連接孔。
6.根據權利要求5所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，所述連接孔開孔方向為接線柱軸向，所述接線柱徑向還設有加固螺紋孔，該加固螺紋孔連通連接孔。
7.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，還包括密封螺紋管；所述下蓋板上設有密封螺紋孔，所述密封螺紋管一端與該密封螺紋孔配合，另一端接帶密封球閥的密封管。
8.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，還包括位於上蓋板和電極之間的中間接頭和接電極螺栓；所述中間接頭一端與上蓋板可拆卸式連接或固定連接，另一端與接電極螺栓螺紋連接固定，所述中間接頭的螺紋長度大於接電極螺栓的螺紋長度；所述電極通過該中間接頭和接電極螺栓的配合可拆卸式連接或固定連接於所述上蓋板上。
9.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，還包括位於絕緣體和下蓋板之間的板電極和支撐杆；所述支撐杆一端可拆卸式連接或固定連接于于下蓋板上，另一端可拆卸式連接或固定連接板電極；所述板電極上表面與絕緣體接觸。
10.根據權利要求I所述的模擬沿面放電的試驗模型，其特徵在於，所述電極為針電極或柱電極或球電極之一，所述絕緣體為圓柱形。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬沿面放電的試驗模型，屬於電力系統中高電壓與絕緣技術領域。包括上蓋板、電極、絕緣體、下蓋板，以及絕緣筒；電極一端可拆卸式或固定連接上蓋板，另一端與絕緣體接觸；絕緣體置於下蓋板上；還包括絕緣緊固機構；所述絕緣筒為兩端開口的筒狀結構，絕緣緊固機構分別與上蓋板和下蓋板可拆卸式連接，並使上蓋板與下蓋板夾緊絕緣筒，電極和絕緣體位於絕緣筒內形成的密封腔中。由於絕緣筒是可拆卸的，在進行絕緣氣體或絕緣液體中沿面放電試驗的轉換時，將絕緣筒拆卸就可以容易的將試驗模型各部件清理乾淨，滿足絕緣氣體試驗對氣體純淨度的高要求。因此，該試驗裝置可廣泛的用於絕緣氣體和絕緣液體中沿面放電的試驗研究中。
文檔編號G01R31/12GK202794439SQ201220412638
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者朱文俊, 王紅斌, 胡嶽, 盛戈嗥, 梁文進, 李峰 申請人:廣東電網公司電力科學研究院, 上海交通大學