CN102944699B - 一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置，连接套管和高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置，所述高压连接装置包括高压导电杆1，所述高压导电杆1上端与所述高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置2连接，下端与所述套管3连接；所述高压导电杆1包括至少两个的首尾相连的导电筒单元4，通过调节所述导电筒单元4的数量和相邻两个所述导电筒单元4之间的间隙长度改变所述高压导电杆1的长度，调节所述高压导电杆1外侧的卷绕填充层5的层数改变所述高压导电杆1的外径长度，使所述高压导电杆1与不同尺寸的所述套管3配套使用。与不同尺寸的套管配合使用，在进行不同电压等级和型号的套管试验时，不需要更换导电杆。
Description
技术领域
本发明涉及高电压绝缘技术领域，具体涉及一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置。
背景技术
国标GB/T4109-2008《交流电压高于1000V的绝缘套管》和IEC标准IEC60137:2003《Insulatedbushingsforalternatingvoltagesabove1000V》规定：对设备最高电压大于或等于123kV的户内和户外套管，在进行EMC（ElectroMagneticCompatibility，电磁兼容性）辐射试验时，高压连接线应跟套管轴线一致延伸至高于套管顶部0.2L处，L是套管的电弧距离，且该连接线的最大直径应等于套管端部外径D的一半。
对于设备最高电压Um为550kV~1100kV的超特高压套管，套管电弧距离L为5~10m,套管端部直径D为0.3~0.8m；因而套管EMC辐射试验的连接线的尺寸也有一定范围值：长度l为1~2m、直径d为0.15~0.4m，进行不同电压等级和型号的套管试验时需要使连接线的尺寸与套管尺寸相匹配。同时，套管电磁兼容辐射试验的试验电压要求为对于设备最高电压Um为550kV~1100kV的超特高压套管，为确保试验过程中连接线末端不出现影响试验的测量干扰量，需要在699kV（Um=1100kV）电压下对连接线端部结构进行电场屏蔽和优化。此外，由于连接线需要承担高压连接引线的拉力，这要求连接装置具备足够的水平抗拉能力。
现有的EMC辐射试验高压连接线采取的铝导电杆和均压环配合方式下，在进行不同电压等级和型号的套管试验时，由于套管尺寸（套管电弧距离L和套管端部直径D）不同，需要单独定制适宜尺寸的铝导电杆；需要采用不同尺寸的均压环，以确保连接线的末端不出现影响试验的测量干扰量；铝导电杆和均压环需要承担高压引线拉力，难确保铝导电杆不从套管端部脱落。
发明内容
本发明一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置，连接套管和高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置，所述高压连接装置包括高压导电杆1，所述高压导电杆1上端与所述高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置2连接，下端与所述套管3连接；
所述高压导电杆1包括至少两个的首尾相连的导电筒单元4，通过调节所述导电筒单元4的数量和相邻两个所述导电筒单元4之间的间隙长度改变所述高压导电杆1的长度，调节所述高压导电杆1外侧的卷绕填充层5的层数改变所述高压导电杆1的外径长度，使所述高压导电杆1与不同尺寸的所述套管3配套使用。
本发明提供的第一优选实施例中：所述高压连接装置包括位于所述高压导电杆1上端的顶部均压环6和位于所述高压导电杆1下端的底部均压环7；
所述顶部均压环6和底部均压环7均采用双环结构，为零局放均压环，在699KV电压下不会产生测量干扰量。
本发明提供的第二优选实施例中：所述高压连接装置包括顶部连接件8和底部连接件9；
所述高压导电杆1竖直放置；
所述顶部连接件8位于所述顶部均压环6之间，与所述高压导电杆1上端相连；
所述底部连接件9位于所述底部均压环7之间，与所述高压导电杆1下端相连。
本发明提供的第三优选实施例中：所述顶部连接件8上设置有绝缘拉杆连接口和高压引线连接口；
所述拉杆连接口通过竖直放置的绝缘拉杆10与绝缘拉杆固定点11固定连接，所述高压引线连接口通过水平放置的高压连接引线12与所述高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置2连接；
所述底部连接件9上设置有过渡连接件；
所述过渡连接件与竖直放置的所述套管3的上端连接，将所述高压连接装置固定在所述套管3的端部。
本发明提供的第四优选实施例中：所述高压连接装置包括等电位连接导线13；
所述等电位连接导线13使所述高压导电杆1与顶部连接件8和底部连接件9分别连接，用于固定整个所述高压连接装置各部分的电位，避免所述高压连接装置带电时出现悬浮电位。
本发明提供的第五优选实施例中：所述导电筒单元4为空心圆柱体状，采用金属导电材质，长度为l，外径为d，一端为导电筒连接头14，另一端为导电筒连接口15；
所述导电筒连接头14与所述导电筒连接口15均为空心圆柱体状；
所述导电连接头14的内径与所述导电筒单元4相同，外径比所述导电筒单元4小；
所述导电连接头15的内径比所述导电筒单元4大，外径与所述导电筒单元4相同；
任意相邻两个的所述导电筒单元4的所述导电连接头14与所述导电连接口15相互配合连接。
本发明提供的第六优选实施例中：所述任意相邻的两个导电筒单元4的所述导电连接头14与所述导电连接口15之间有长度可调的筒间间隙，所述筒间间隙的长度为Δl，Δl≤0.1l。
本发明提供的第七优选实施例中：调节所述导电筒单元4的数量和相邻两个导电筒单元4之间的筒间间隙的长度Δl改变所述高压导电杆1的长度的方法具体为：
所述导电筒单元4的数量为n时，n级导电筒单元4的总长度为n*l+(n-1)*Δl，调节筒间间隙Δl使高压导电杆1的长度n*l+(n-1)*Δl＝0.2L。
本发明提供的第八优选实施例中：调节所述高压导电杆1外侧的所述卷绕填充层5的层数改变所述高压导电杆1的外径长度的方法具体为：
在所述高压导电杆1的外侧均匀卷绕m层厚度为Δd的所述卷绕填充层5，使d+m*Δd＝0.5D。
本发明提供的第九优选实施例中：所述高压导电杆1外侧卷绕所述卷绕填充层5后，在表面覆盖一次导电胶带层16；
所述导电胶带层16通过所述等电位连接导线13与所述顶部均压环6和底部均压环7相连，固定所述高压连接装置各个部位的电压。
本发明提供的一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置的有益效果包括：
1、本发明提供的一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置，导电杆由多个导电筒单元组成，可以通过调节导电筒单元的个数和间隙长度来改变导电杆的长度，通过调节导电杆外侧的卷绕填充层的层数改变导电杆的外径长度，使该导电杆与不同尺寸的套管配合使用，在进行不同电压等级和型号的套管试验时，不需要更换导电杆。
2、导电杆上下端均布置有双环结构的均压环，该均压环为专用的零局放均压环，适用于550KV～1100KV的超特高压套管，在699KV电压下不会产生测量干扰量。
3、导电杆上下端均布置有连接件，顶部连接件通过竖直的绝缘拉杆与绝缘拉杆固定点固定连接，固定在试验室顶部，增强了水平拉力的承受能力，防止由于抗拉能力弱均压环出现移位造成的导电杆端部出现测量干扰量的情况。
4、导电杆的最外侧覆盖有一层导电胶带层，该导电胶带层通过等电位连接导线与顶部均压环和底部均压环相连，固定整个高压连接装置各部分的电压，避免高压连接装置带电时出现悬浮电位。
附图说明
如图1所示为本发明提供的一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置的结构示意图；
如图2所示为本发明提供的一种高压连接装置用于超特高压套管电磁兼容辐射试验时安装与布置图；
如图3所示为本发明提供的导电筒单元的截面的结构示意图；
如图4所示为本发明提供的两个导电筒单元配合连接的结构示意图；
如图5所示为本发明提供的高压导电杆的截面示意图。
1为高压导电杆；2为高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置；3为套管；4为导电筒单元；5为卷绕填充层；6为顶部均压环；7为底部均压环；8为顶部连接件；9为底部连接件；10为绝缘拉杆；11为绝缘拉杆固定点；12为高压连接引线；13为等电位连接导线；14为导电筒连接头；15为导电筒连接口；16为导电胶带层。
具体实施方式
本发明提供一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置，连接套管和高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置，如图1所示为该高压连接装置的结构示意图，由图1可知，该高压连接装置包括高压导电杆1，高压导电杆1上端与高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置2连接，下端与套管3连接，该高压导电杆1包括至少两个的首尾相连的导电筒单元4，调节该导电筒单元4的数量和相邻两个导电筒单元4之间的间隙长度改变高压导电杆1的长度，调节高压导电杆1外侧卷绕填充层5的层数改变高压导电杆1的外径长度，使该高压导电杆1与不同尺寸的套管3配套使用。
实施例一：
本发明提供的实施例一为本发明提供的一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置的实施例，如图2所示为该装置用于超特高压套管电磁兼容辐射试验时安装与布置图，由图1和图2可知，该高压连接装置还包括位于高压导电杆1上端的顶部均压环6和位于高压导电杆1下端的底部均压环7，该顶部均压环6和底部均压环7均为零局放均压环，采用双环结构，在699KV电压（特高压套管辐射试验试验电压为1100KV）下不会产生测量干扰量，满足550kV~1100kV的超特高压套管EMC辐射试验背景环境要求。
具体的，本发明提供的高压连接装置的实施例还包括顶部连接件8和底部连接件9，高压导电杆1竖直放置，顶部连接件8位于顶部均压环6之间，与高压导电杆1上端相连，底部连接件9位于底部均压环7之间，与高压导电杆1下端相连。顶部连接件8上设置有绝缘拉杆连接口和高压引线连接口，该拉杆连接口通过竖直放置的绝缘拉杆10与绝缘拉杆固定点11固定连接，将高压连接装置固定在实验室顶部，可增加该装置的水平承受能力，高压引线连接口通过水平放置的高压连接引线12与高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置2连接，底部连接件9上设置有过渡连接件，该过渡连接件与竖直放置的套管3的上端连接，将高压连接装置固定在套管3的端部。
优选的，本发明提供的高压连接装置的实施例还包括使高压导电杆1与顶部连接件8和底部连接件9分别连接的等电位连接导线13，用于固定整个装置各部分的电位，避免装置带电时出现悬浮电位。
本发明提供的高压连接装置的实施例应用于不同尺寸550KV~1100KV超特高压套管的EMC辐射试验，通过调节导电筒单元4的数量和相邻两个导电筒单元4之间的间隙长度改变高压导电杆1的长度，调节卷绕填充层5的层数来改变高压导电杆1的外径长度，在具体实施中，将该高压导电杆1的长度调节至0.2L，外径调节至0.5D，L为试验套管3的电弧距离，D为试验套管3端部的外径。
如图3所示为本发明提供的导电筒单元的截面的结构示意图，导电筒单元4为空心圆柱体状，采用金属导电材质，由图3可知，导电筒单元4的长度为l，外径为d，一端为导电筒连接头14，另一端为导电筒连接口15，导电筒连接头14与导电筒连接口15均为空心圆柱体状，导电连接头14的内径与导电筒单元4相同，外径比导电筒单元4小，导电连接头15的内径比导电筒单元4大，外径与导电筒单元4相同，任意相邻两个的导电筒单元4的导电连接头14与导电连接口15相互配合连接。
如图4所示为本发明提供的两个导电筒单元配合连接的结构示意图，由图4可知，导电筒单元A的导电筒连接口15与导电筒单元B的导电筒连接头14连接，导电筒单元A的导电筒连接口15与导电筒单元B的导电筒连接头14之间有筒间间隙，该筒间间隙长度可调为Δl，其中，Δl≤0.1l。
调节该导电筒单元4的数量和相邻两个导电筒单元4之间的间隙长度改变高压导电杆1的长度的方法具体为，导电筒单元4的数量为n时，n级导电筒单元4的总长度为n*l+(n-1)*Δl，该n级导电筒单元4的总长度即为高压导电杆1的长度，调节筒间间隙Δl使高压导电杆1的长度n*l+(n-1)*Δl＝0.2L。
n级导电筒单元4连接成长度为0.2L的高压导电杆1后，在高压导电杆1的外侧均匀卷绕m层厚度为Δd的卷绕填充层5，使d+m*Δd＝0.5D。
如图5所示为本发明提供的高压导电杆1的截面示意图，高压导电杆1外侧卷绕m层卷绕填充层5后，在表面覆盖一次导电胶带层16组成长度为0.2L，外径为0.5D的高压导电杆1，导电胶带层16通过等电位连接导线13与顶部均压环6和底部均压环7相连，固定整个高压连接装置各个部位的电压。
以上虽然根据附图对本发明的实施例进行了详细说明，但不仅限于此具体实施方式，本领域的技术人员根据此具体技术方案进行的各种等同、变形处理，也在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于超特高压套管电磁兼容辐射试验的高压连接装置，连接套管和高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置(2)，其特征在于，所述高压连接装置包括高压导电杆(1)，所述高压导电杆(1)上端与所述高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置(2)连接，下端与所述套管(3)连接；
所述高压导电杆(1)包括至少两个首尾相连的导电筒单元(4)，通过调节所述导电筒单元(4)的数量和相邻两个所述导电筒单元(4)之间的间隙长度改变所述高压导电杆(1)的长度，调节所述高压导电杆(1)外侧的卷绕填充层(5)的层数改变所述高压导电杆(1)的外径长度，使所述高压导电杆(1)与不同尺寸的所述套管(3)配套使用；
调节所述高压导电杆(1)外侧的所述卷绕填充层(5)的层数改变所述高压导电杆(1)的外径长度的方法具体为：
在所述高压导电杆(1)的外侧均匀卷绕m层厚度为Δd的所述卷绕填充层(5)，使d+m*Δd＝0.5D，其中d表示采用金属导电材质的外径，D表示套管端部外径。
2.如权利要求1所述的高压连接装置，其特征在于，所述高压连接装置包括位于所述高压导电杆(1)上端的顶部均压环(6)和位于所述高压导电杆(1)下端的底部均压环(7)；
所述顶部均压环(6)和底部均压环(7)均采用双环结构，为零局放均压环，在699KV电压下不会产生测量干扰量。
3.如权利要求2所述的高压连接装置，其特征在于，所述高压连接装置包括顶部连接件(8)和底部连接件(9)；
所述高压导电杆(1)竖直放置；
所述顶部连接件(8)位于所述顶部均压环(6)的双环之间，与所述高压导电杆(1)上端相连；
所述底部连接件(9)位于所述底部均压环(7)的双环之间，与所述高压导电杆(1)下端相连。
4.如权利要求3所述的高压连接装置，其特征在于，
所述顶部连接件(8)上设置有绝缘拉杆连接口和高压引线连接口；
所述拉杆连接口通过竖直放置的绝缘拉杆(10)与绝缘拉杆固定点(11)固定连接，所述高压引线连接口通过水平放置的高压连接引线(12)与所述高压工频试验电源和电磁兼容辐射试验测量装置(2)连接；
所述底部连接件(9)上设置有过渡连接件；
所述过渡连接件与竖直放置的所述套管(3)的上端连接，将所述高压连接装置固定在所述套管(3)的端部。
5.如权利要求3所述的高压连接装置，其特征在于，所述高压连接装置包括等电位连接导线(13)；
所述等电位连接导线(13)使所述高压导电杆(1)与顶部连接件(8)和底部连接件(9)分别连接，用于固定整个所述高压连接装置各部分的电位，避免所述高压连接装置带电时出现悬浮电位。
6.如权利要求1所述的高压连接装置，其特征在于，所述导电筒单元(4)为空心圆柱体状，采用金属导电材质，长度为l，外径为d，一端为导电筒连接头(14)，另一端为导电筒连接口(15)；
所述导电筒连接头(14)与所述导电筒连接口(15)均为空心圆柱体状；
所述导电筒连接头(14)的内径与所述导电筒单元(4)相同，外径比所述导电筒单元(4)小；
所述导电筒连接口(15)的内径比所述导电筒单元(4)大，外径与所述导电筒单元(4)相同；
任意相邻两个的所述导电筒单元(4)的所述导电筒连接头(14)与所述导电筒连接口(15)相互配合连接。
7.如权利要求6所述的高压连接装置，其特征在于，所述任意相邻的两个导电筒单元(4)的所述导电筒连接头(14)与所述导电筒连接口(15)之间有长度可调的筒间间隙，所述筒间间隙的长度为Δl，Δl≤0.1l。
8.如权利要求1所述的高压连接装置，其特征在于，调节所述导电筒单元(4)的数量和相邻两个导电筒单元(4)之间的筒间间隙的长度Δl改变所述高压导电杆(1)的长度的方法具体为：
所述导电筒单元(4)的数量为n时，n级导电筒单元(4)的总长度为n*l+(n-1)*Δl，调节筒间间隙Δl使高压导电杆(1)的长度n*l+(n-1)*Δl＝0.2L，其中l代表金属导电材质的长度，L代表试验管的电弧距离。
9.如权利要求5所述的高压连接装置，其特征在于，所述高压导电杆(1)在表面覆盖一次导电胶带层(16)；
所述导电胶带层(16)通过所述等电位连接导线(13)与所述顶部均压环(6)和底部均压环(7)相连，固定所述高压连接装置各个部位的电压。
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