CN103579147B - 一种换流阀用等电位电极 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种换流阀用等电位电极，该等电位电极包括沿同一轴线依次设置的线夹段、六角螺母和防电腐蚀椎体，六角螺母和防电腐蚀椎体之间设有螺纹；该等电位电极设置在换流阀阀模块水管末端，防电腐蚀椎体沿水管管径轴向设置，防电腐蚀椎体的轴线与换流阀的水流和电流流向平行。和现有技术比，本发明提供的换流阀用等电位电极，防电解腐蚀效果明显，结构简单，安装拆卸简单，材料利用率高，使用寿命长。

Description

一种换流阀用等电位电极
技术领域
本发明涉及一种等电位电极，具体讲涉及一种换流阀用等电位电极。
背景技术
随着我国高压直流输电技术的日益成熟，直流输电工程建设正处于发展的黄金期。在高压直流输电系统中，冷却系统作为换流阀散热系统的重要组成，其运行情况直接影响到整个直流系统的输电能力。因此，保证冷却系统稳定、可靠和高效运行显得尤为重要。
换流阀配水系统被广泛应用于直流输电换流阀冷却中，配水系统的管路需要电位固定防止配水管壁内外电位差过高或主水管与附近金属电位差过高而击穿水管引发漏水，同时避免晶闸管级电压分布不均会影响电气性能（电压应力）和晶闸管元件可靠性，甚至部分晶闸管承受电压过高，导致损害，其性能的好坏直接影响到水路系统的绝缘性能和可靠性能。在工程实际应用中，由于配水管路的等电位电极设计和使用不合理等原因导致的水管放电、管路击穿漏水、腐蚀堵塞事故屡见不鲜，因此管路等电位电极的合理设计和选用对换流阀长期可靠运行显得非常重要。
当前采用的等电位电极组件结构复杂，由多个零件构成，安装拆卸麻烦，多道密封圈可靠性低；需要在水管上专门打孔安装，增加了水路的接头和漏点，降低了水路密封可靠性；等电位电极组件中的等电位针沿管径径向布置，等电位针与水流和电流流向成垂直非平行状态，在电流作用下等电位针从根部腐蚀，有可能达不到35年的使用寿命，另外根部腐蚀也无法保护等电位根部的密封圈，无法避免O密封圈氯电流腐蚀，进而降低了水路密封性；考虑到金属的活性，一般等电位针材料采用昂贵的铂金，成本昂贵。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种换流阀用等电位电极，防电解腐蚀效果明显，结构简单，安装拆卸简单，材料利用率高，使用寿命长。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供的一种换流阀用等电位电极，其改进之处在于，所述等电位电极包括沿同一轴线依次设置的线夹段、六角螺母和防电腐蚀椎体，所述六角螺母和防电腐蚀椎体之间设有螺纹；所述等电位电极设置在换流阀阀模块水管末端，所述防电腐蚀椎体沿所述水管管径轴向设置，所述防电腐蚀椎体的轴线与水管的水流和电流流向平行。
其中，所述防电腐蚀椎体根部设有环形凹槽，所述凹槽内设有O密封圈。
其中，所述六角螺母上设有垂直其轴线的螺钉孔，等电位线通过接线螺钉设置在所述螺钉孔内。
其中，所述等电位线的另一端与所述换流阀阀模块水管末端的金属部件连接。
其中，所述防电腐蚀椎体为金属材料。
其中，所述防电腐蚀椎体为不锈钢材料。
其中，所述防电腐蚀椎体外表面为纳米材料涂层处理。
其中，所述等电位电极通过线夹段设置U形管夹固定支撑。
其中，所述换流阀包括：晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元和配水系统；所述等电位电极设置在所述配水系统的水管末端。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、结构简单，属于单一元件，加工容易，可靠性高。
2、防电解腐蚀效果明显，防电腐蚀椎体与水流和电流流向成平行状态设计可以有效避免O密封圈氯电流腐蚀，提高水路的密封可靠性。
3、降低了材料成本，用不锈钢材料加纳米涂层方法可以满足35年运行条件要求，避免了使用铂电极导致的浪费。
附图说明
图1是：本发明提供的换流阀用等电位电极的结构示意图；
图2是：本发明提供的换流阀用等电位电极A-A面的剖视图；
其中：1、管夹段；2、六角螺母；3、螺纹；4、防电腐蚀椎体；5、螺钉孔；6、凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实施例以换流阀用等电位电极为例，如图1至图2所示，本发明实施例提供的换流阀用等电位电极包括：管夹段1、六角螺母2、螺纹3、防电腐蚀椎体4、螺钉孔5、凹槽6。线夹段1、六角螺母2和防电腐蚀椎体4沿同一轴线依次设置，六角螺母2和防电腐蚀椎体4之间设有螺纹3；等电位电极设置在换流阀阀模块水管末端，通过力矩扳手上紧六角螺母2，进而由螺纹3的压紧力实现密封凹槽6内O型密封圈的可靠密封，防电腐蚀椎体4沿水管管径轴向设置，防电腐蚀椎体4的轴线与水管的水流和电流流向平行；线夹段1由U形管夹支撑和固定等电位电极，六角螺母2上的螺钉孔5内通过接线螺钉安装等电位线以便与换流阀阀模块水管末端的金属部件连接。
由于在水管管路末端的防电腐蚀椎体4头部处电场等值线密集，电压梯度大，造成电流密度最大，而在防电腐蚀椎体4根部，由于辐射空间大，电场强度减弱；因此在防电腐蚀椎体4头部是电腐蚀可能的最薄弱环节。通过在防电腐蚀椎体4头部进行纳米涂层处理，一方面可以抵制电腐蚀，另一方面可以通过防电腐蚀椎体4产生尽可能的均匀等电位，使得换流阀配水管路电位分布合理，从而减少水冷系统的泄露电流。
其中，等电位电极可以同时起到均压、固定电位和防电腐蚀作用。通过螺钉孔5安装等电位线可以固定配水管电位，防止阀模块主水管壁内外电位差过高或主水管与附近金属电位差过高而击穿水管引发漏水。由于防电腐蚀椎体4的均压作用，可以避免晶闸管级电压分布不均会影响电气性能（电压应力）和晶闸管元件可靠性，甚至部分晶闸管承受电压过高，导致损害。最后防电腐蚀椎体4由于采用不锈钢材料和外表面纳米材料涂层技术可以起到很好的收集漏电流、防电腐蚀作用，满足35年运行条件要求，提高了水路密封可靠性。
等电位电极结构简单，属于单一元件，安装拆卸简单，单道密封圈可靠性高；无需在换流阀阀模块水管上专门打孔安装，仅在水管末端通过螺纹连接，减少了水路的接头和漏点，提高了水路密封可靠性；等电位电极的防电腐蚀椎体4沿管径轴线布置，等电位针与水流和电流流向成平行状态，在电流作用下防电腐蚀椎体4从头部腐蚀，材料利用率高，使用寿命长，可以有效保护等电位根部的密封圈，避免O密封圈氯电流腐蚀，进而提高了水路密封性；采用不锈钢材料和纳米材料涂层结合技术的防电腐蚀椎体4，还降低了材料成本。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种换流阀用等电位电极，所述等电位电极包括沿同一轴线依次设置的线夹段、六角螺母和防电腐蚀椎体，所述六角螺母和防电腐蚀椎体之间设有螺纹；其特征在于，所述等电位电极设置在换流阀阀模块水管末端，所述防电腐蚀椎体沿所述水管管径轴向设置，所述防电腐蚀椎体的轴线与水管的水流和电流流向平行。
2.如权利要求1所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述防电腐蚀椎体根部设有环形凹槽，所述凹槽内设有O密封圈。
3.如权利要求1所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述六角螺母上设有垂直其轴线的螺钉孔，等电位线通过接线螺钉设置在所述螺钉孔内。
4.如权利要求3所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述等电位线的另一端与所述换流阀阀模块水管末端的金属部件连接。
5.如权利要求1所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述防电腐蚀椎体为金属材料。
6.如权利要求1所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述防电腐蚀椎体为不锈钢材料。
7.如权利要求1所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述防电腐蚀椎体外表面为纳米材料涂层处理。
8.如权利要求1所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述等电位电极通过线夹段设置U形管夹固定支撑。
9.如权利要求1～8任一权利要求所述的换流阀用等电位电极，其特征在于，所述换流阀包括：晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元和配水系统；所述等电位电极设置在所述配水系统的水管末端。
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