CN102955106A

CN102955106A - 气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置及绝缘子

Info

Publication number: CN102955106A
Application number: CN2012101587381A
Authority: CN
Inventors: 柴茂; 马平; 游一民
Original assignee: Xiamen Huadian Switchgear Co Ltd
Current assignee: Xiamen Huadian Switchgear Co Ltd
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: CN102955106B

Abstract

本发明公开了气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，它连接绝缘子，所述绝缘子包括绝缘部、导体嵌件和金属环，所述局放检测装置包括局放检测天线、信号引出部分和信号处理单元；所述局放检测天线嵌设在绝缘部内，所述信号引出部分连接局放检测天线以将局放检测天线检测到的信号引出至信号处理单元，所述局放检测天线呈螺旋弹簧状。它具有如下优点：避免在壳体上开口，能减少设备模块及密封环节，提高设备可靠性，降低成本，使产品更加美观、紧凑；螺旋弹簧状对绝缘材料体的强度、绝缘性能的影响较小，能弯曲变形易于保持形状，加工方便，且对绝缘材料体在成型过程中的流动阻力小；螺旋弹簧状的天线检测信号好。

Description

气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置及绝缘子

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置及绝缘子。

背景技术

在气体绝缘金属封闭开关设备中，当存在金属异物等内部缺陷时，由于绝缘效果不理想，所以存在局部放电的情况，这使绝缘部件使用寿命大大降低，有可能引起设备的损坏，从而引发事故。因此，必须早期对开关设备进行局放检测，预防事故的发生。

现有的气体绝缘金属封闭开关设备中，通常采用内置天线绝缘引出的方式进行局放检测。例如：

在文献CN95304213.3中公开了一种局放检测装置，其带有一环形间隙天线式传感器，该传感器具有平坦的外轮廓，可装在气体绝缘金属封闭高压设备的金属外壳上的法兰座内，且该传感器与金属外壳电绝缘。

在文献CN97182201.8中公开了一种局放检测装置，包括在金属壳体内设置的信号接收天线，与该信号接收天线连接的通过同轴密封端子电气地引出到金属壳体外部的同轴电缆，以及与该同轴电缆连接的测定装置。其中，接收天线电绝缘地安装在壳体的开口法兰上。

由于在气体绝缘金属封闭开关设备中安装内置天线作为局放检测传感器，需在金属壳体上增加了开口及安装法兰，因此额外增加了安装及密封环节，降低了设备可靠性，同时也增加了成本，影响美观。

发明内容

本发明提供了气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置及绝缘子，其克服了背景技术中气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，它连接绝缘子，所述绝缘子包括一绝缘部（10）、至少一导体嵌件（30）和一围绕绝缘部（10）的金属环（20），所述局放检测装置包括至少一局放检测天线（40）、至少一信号引出部分（50）和一位于绝缘子外的信号处理单元；所述局放检测天线（40）嵌设在绝缘部（10）内，所述信号引出部分（50）连接局放检测天线（40）以将局放检测天线（40）检测到的信号引出至信号处理单元，所述局放检测天线（40）呈螺旋弹簧状。

一较佳实施例之中：所述金属环（20）设内外贯穿的贯穿孔（21），所述信号引出部分（50）穿过贯穿孔（21）且信号连接局放检测天线（40）。

一较佳实施例之中：所述绝缘部（10）采用在金属环（20）内、导体嵌件（30）、局放检测天线（40）和信号引出部分（50）外浇注制作成型。

一较佳实施例之中：所述局放检测天线（40）之螺旋弹簧状的中心线呈绕金属环（20）轴线的弧线。

一较佳实施例之中：所述金属环（20）、导体嵌件（30）和局放检测天线（40）绝缘布置。

一较佳实施例之中：所述信号引出部分（50）包括一接头（51）和一接线螺钉（52），所述接头（51）信号连接局放检测天线（40）且具有一螺钉孔，且，所述螺钉孔之开口朝外；所述接线螺钉（52）至外往内穿过贯穿孔接触螺接在接头（51）的螺钉孔内。

一较佳实施例之中：所述接线螺钉（52）外套设绝缘部分，以绝缘接线螺钉（52）和金属环（20）。

一较佳实施例之中：所述导体嵌件（30）和局放检测天线（40）等数且都为多个，多个局放检测天线（40）沿金属环（20）的轴线环形阵列布置，多个导体嵌件（30）沿金属环（20）轴线环形阵列布置。

一较佳实施例之中：所述多个导体嵌件（30）和多个局放检测天线（40）一一径向对应。

一较佳实施例之中：所述多个导体嵌件（30）和多个局放检测天线（40）交错对应。

一较佳实施例之中：所述绝缘子装接在壳体（60）内，所述局放检测天线（40）之绕绝缘子轴线的最小半径为r1，最大半径为r2；所述外壳（60）内壁之绕绝缘子轴线的半径为r；所述r1<r<r2。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：

带局放检测天线的绝缘子，它包括一绝缘部（10）、至少一导体嵌件（30）和一围绕绝缘部（10）的金属环（20），它还包括至少一局放检测天线（40）和至少一信号引出部分（50），所述局放检测天线（40）嵌设在绝缘部（10）内，所述信号引出部分（50）连接局放检测天线（40）以将信号引出，所述局放检测天线（40）呈螺旋弹簧状。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1、局放检测天线集成于隔板绝缘子内部，局放检测天线设置成螺旋弹簧状，它能克服背景技术所存在的不足且产生如下优点：a、避免在壳体上开口（用于安装天线），能减少设备模块及密封环节，提高设备可靠性，降低成本，使产品更加美观、紧凑；b、无需对设备进行大改动，即可获得局放检测功能；c、螺旋弹簧状对绝缘材料体的强度、绝缘性能的影响较小，能弯曲变形易于保持形状，加工方便，且对绝缘材料体在成型过程中的流动阻力小；d、螺旋弹簧状的天线检测信号好。

2、局放检测天线之螺旋弹簧状的中心线呈绕金属环轴线的弧线，局放检测效果更好。

3、金属环、导体嵌件和局放检测天线绝缘布置，可以屏蔽金属环外部的电磁信号，局放检测效果更好。

4、多个导体嵌件和多个局放检测天线一一径向对应，能改善盘式绝缘子地电位局部的电场分布，提高绝缘可靠性。

5、信号引出部分包括接头和接线螺钉，接线螺钉至外往内穿过贯穿孔接触螺接在接头的螺钉孔内，通过接线螺钉、接头将天线信号引出，装配效率高，装配成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了一较佳实施例的绝缘子正面剖视图。

图2绘示了图1的I处局部放大图。

图3绘示了一较佳实施例的绝缘子应用实例的侧面剖视图。

图4绘示了第二较佳实施例的绝缘子正面剖视图。

图5绘示了第三较佳实施例的绝缘子正面剖视图。

具体实施方式

请查阅图1、图2和图3，气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，它装接在绝缘子，例如隔板绝缘子，它包括一绝缘部10、至少一导体嵌件30和一围绕绝缘部10的金属环20，所述局放检测装置包括至少一局放检测天线40、至少一信号引出部分50和一信号处理单元。所述局放检测天线40嵌设在绝缘部10内，所述信号引出部分50连接局放检测天线40以将局放检测天线40检测到的信号引出至信号处理单元。所述导体嵌件30也设在绝缘部10。

所述局放检测天线40呈螺旋弹簧状，它的材料选用铝或铜，铝、铜的导电性能良好，有利于信号的接收。而且，所述局放检测天线40之螺旋弹簧状的中心线呈绕金属环20轴线的弧线。本实施例之中，所述圆心角为60度。

本实施例之中，所述导体嵌件30和局放检测天线40等数且都为三个，但并不以此为限，根据需要，也可都为一个，或，也可一为一个，另一为两个等等。实施例之中，所述三个局放检测天线40沿金属环20的轴线环形阵列布置，所述三个多个导体嵌件30沿金属环20轴线环形阵列布置，而且，所述导体嵌件30环形阵列的半径小于局放检测天线40环形阵列的半径。最好地，所述局放检测天线40之绕绝缘子轴线的最小半径为r1，最大半径为r2；所述外壳60内壁之绕绝缘子轴线的半径为r；所述r1<r<r2，使局放检测天线具有绕绝缘子轴线的半径小于壳体60内壁绕绝缘子轴线的半径的部分，又具有大于壳体60内壁绕绝缘子轴线的半径的部分，也既是，在投影中局放检测天线部分伸入壳体60内壁之内，部分位于壳体60内壁之外，采用该方式能使环形阵列的半径保持在合适范围内，半径太大则接收到的信号较弱，影响局放检测效果，半径太小会影响绝缘子的电场分布，当该半径取值合适时，如图3，不但会使局放检测效果较好，还能改善绝缘子的电场分布。本实施例之中，所述三个导体嵌件30和多个局放检测天线40一一径向对应，所述导体嵌件30之中间和局放检测天线40之中间位于同一径向。

所述信号引出部分50个数为两个，它们分别连接在局放检测天线40的朝外伸出的两个端部41。

所述信号引出部分50包括一接头51和一接线螺钉52；所述接头51的二端分别设一插入孔511和一螺钉孔512，局放检测天线40的端部41插入在插入孔511内且构成定位、接触的连接关系，所述螺钉孔512之开口朝外；所述金属环20设内外贯穿的贯穿孔21；所述接线螺钉52至外往内穿过贯穿孔21接触螺接在接头51的螺钉孔512内，以通过接头51、接线螺钉52将天线信号从绝缘子内部的局放检测天线40处引出，再通过同轴电缆送至信号处理单元，以固定或加强固定金属环、绝缘部、局放检测天线、信号引出单元之间的连接。所述信号处理单元可采用现有局放检测装置的信号处理单元。采用该结构能便于加工制造，便于安装，且不影响绝缘子强度，且能有效传送信号。接线螺钉与同轴电缆线芯连接时，最好同轴电缆的屏蔽层与金属环连接，同轴电缆的另一端连接到外部的信号处理单元。

最好，所述金属环20、导体嵌件30和局放检测天线40绝缘布置。因此，所述接线螺钉52外套设绝缘部分，以绝缘接线螺钉52和金属环20。本实施例之中，所述绝缘部分包括一第一绝缘套53和一第二绝缘套54。所述第一绝缘套53内孔呈外大内小的阶梯孔。所述贯穿孔21呈外大中小内大的阶梯孔，它具有一外孔段、一中孔段和一内孔段。所述第二绝缘套54外壁呈外小内大的阶梯状，它外壁具有一外壁段和一内壁段。所述第一绝缘套53装接在贯穿孔21的外孔段内，且第一绝缘套53的内端面靠在贯穿孔21的朝外的阶梯面。所述第二绝缘套54外壁的外壁段适配插入贯穿孔的中孔段，所述外壁的内壁段的直径和阶梯孔的内孔段的直径适配，且所述外壁的内壁段向后伸出金属环且内端面和接头端面靠接。螺接安装接线螺钉52时，它的螺钉头顶抵在第一绝缘套53的朝外的阶梯面，且将第一绝缘套、金属环、接头和第二绝缘套固定连接在一起，所述第一、第二绝缘套不仅起密封作用还起增强定位作用。

所述绝缘部10采用在金属环20内、导体嵌件30、局放检测天线40、信号引出部分50外浇注制造成型。本实施例之中，所述绝缘子呈圆形盘状，它材料选用环氧树脂加填料。本实施例之中，所述导体嵌件30设置在绝缘部的径向中部。

第二较佳实施例

它与第一较佳实施例不同之处在于：请查阅图4，所述三个导体嵌件30和三个局放检测天线40也可交错对应。

第三较佳实施例

它与第一较佳实施例不同之处在于：请查阅图5，所述信号引出部分50个数为一个，所述局放检测天线40中间设一引出线42，所述引出线42插入在接头51的插入孔511内。局放检测天线40的两个端部可与金属环绝缘或短接。

第四较佳实施例

它与第一较佳实施例不同之处在于：局放检测天线数量多于一个时，可根据需要全部或部分用于局放检测。用于局放检测时，天线的一端与信号输出单元连接，再通过同轴电缆连接以送至信号处理单元，且与金属环绝缘，另一端可与金属环绝缘或短接。当然短接时，亦可通过阻抗短接。

不用于局放检测的天线需与金属环短接，以避免悬浮电位产生高压，危及设备及人身安全。需要短接时，将第一绝缘套取出即可，使接线螺钉与金属环短接。

第五较佳实施例

带局放检测天线的绝缘子，它包括一绝缘部10、至少一导体嵌件30和一围绕绝缘部10的金属环20，它还包括至少一局放检测天线40和至少一信号引出部分50，所述局放检测天线40嵌设在绝缘部10内，所述信号引出部分50连接局放检测天线40以将信号引出，所述局放检测天线40呈螺旋弹簧状。关于绝缘部10、金属环20、导体嵌件30、局放检测天线40和信号引出部分50可参照第一、第二、第三、第四较佳实施例。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims

1.气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：它连接绝缘子，所述绝缘子包括一绝缘部（10）、至少一导体嵌件（30）和一围绕绝缘部（10）的金属环（20），所述局放检测装置包括至少一局放检测天线（40）、至少一信号引出部分（50）和一位于绝缘子外的信号处理单元；所述局放检测天线（40）嵌设在绝缘部（10）内，所述信号引出部分（50）连接局放检测天线（40）以将局放检测天线（40）检测到的信号引出至信号处理单元，所述局放检测天线（40）呈螺旋弹簧状。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述金属环（20）设内外贯穿的贯穿孔（21），所述信号引出部分（50）穿过贯穿孔（21）且信号连接局放检测天线（40）。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述绝缘部（10）采用在金属环（20）内、导体嵌件（30）、局放检测天线（40）和信号引出部分（50）外浇注制作成型。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述局放检测天线（40）之螺旋弹簧状的中心线呈绕金属环（20）轴线的弧线。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述金属环（20）、导体嵌件（30）和局放检测天线（40）绝缘布置。

6.根据权利要求2所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述信号引出部分（50）包括一接头（51）和一接线螺钉（52），所述接头（51）信号连接局放检测天线（40）且具有一螺钉孔，且，所述螺钉孔之开口朝外；所述接线螺钉（52）至外往内穿过贯穿孔接触螺接在接头（51）的螺钉孔内。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述接线螺钉（52）外套设绝缘部分，以绝缘接线螺钉（52）和金属环（20）。

8.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述导体嵌件（30）和局放检测天线（40）等数且都为多个，多个局放检测天线（40）沿金属环（20）的轴线环形阵列布置，多个导体嵌件（30）沿金属环（20）轴线环形阵列布置。

9.根据权利要求8所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述多个导体嵌件（30）和多个局放检测天线（40）一一径向对应。

10.根据权利要求8所述的气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述多个导体嵌件（30）和多个局放检测天线（40）交错对应。

11.根据权利要求1所述的一种气体绝缘金属封闭开关设备局放检测装置，其特征在于：所述绝缘子装接在壳体（60）内，所述局放检测天线（40）之绕绝缘子轴线的最小半径为r1，最大半径为r2；所述外壳（60）内壁之绕绝缘子轴线的半径为r；所述r1<r<r2。

12.带局放检测天线的绝缘子，它包括一绝缘部（10）、至少一导体嵌件（30）和一围绕绝缘部（10）的金属环（20），其特征在于：它还包括至少一局放检测天线（40）和至少一信号引出部分（50），所述局放检测天线（40）嵌设在绝缘部（10）内，所述信号引出部分（50）连接局放检测天线（40）以将信号引出，所述局放检测天线（40）呈螺旋弹簧状。