CN104049186A - 一种可调节高压试验用针板缺陷模型 - Google Patents

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贾勇勇
杨景刚
陶风波
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种可调节高压试验用针板缺陷模型,包括可调节上级针、下级板;所述上级针由均压罩及钢针组成,均压罩底部具有内攻丝螺纹,用于连接钢针;所述下级板由接地平板、均压环及支撑柱组成,接地平板与均压环在均压环顶部焊接固定,均压环底部具有内攻丝螺纹,用于连接支撑柱。本发明提供的针板缺陷模型,具有放电部位可控、上级针曲率半径可调、针板距离可调等特点,适用于开展局部放电、电晕放电等高压试验研究工作。

Description

一种可调节高压试验用针板缺陷模型
技术领域
[0001] 本发明涉及高压输变电技术,尤其涉及一种可调节高压试验用针板缺陷模型,用以开展局部放电、电晕放电等高压试验研究工作。
背景技术
[0002] 电力设备在运行过程中,由于设计不合理、设备质量、使用年限和工作环境等因素的影响,电力设备内部不可避免会产生诸多绝缘缺陷,此时,绝缘缺陷附近将产生电场畸变,当场强畸变程度达到附近绝缘介质电离或击穿场强时,绝缘缺陷将引起局部放电、电晕闪络或电弧等不同形式的放电,进而威胁设备运行安全。
[0003] 金属尖端缺陷是电力设备最为常见的绝缘缺陷之一,是电力设备在生产、安装及检修过程中,高压导体、外壳及紧固结构等金属部件中产生的尖角、毛刺等金属尖端缺陷,金属尖端缺陷会引起设备局部电场畸变,降低设备电压耐受水平,在过电压作用下可能引起设备绝缘击穿,造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
[0004] 金属尖端缺陷会引起缺陷附近场强畸变,并产生局部放电或电晕放电信号。通过检测放电信号,并分析其特性有助于开展设备绝缘状态检测与评估,避免故障的发生。
[0005] 金属尖端缺陷可用针板缺陷模型等效,针板缺陷是当前研究最为广泛的设备绝缘缺陷,且常用于定量评估设备放电严重程度、考核检测仪器灵敏度。然而,当前各研究单位使用的针板缺陷结构千差万别,且多采用零散拼凑形式,没有良好的均压措施,无法实现放电部位的有效控制,难以保证实验结果的准确性。
[0006] 为研究金属尖端缺陷产生的局部放电、电晕放电信号的变化特性,实现放电程度的定量评估,有必要设计并制作一种可调节高压试验用针板缺陷模型,在充分做好模型各部件的均压措施的同时,要求其具有放电部位可控、上级针曲率半径可调、针板距离可调等特点。
发明内容
[0007] 发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种可调节高压试验用针板缺陷模型,可用于开展电力设备局部放电、电晕放电试验,具有放电部位可控、上级针曲率半径可调、针板距离可调等特点。
[0008] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
本发明公开了一种可调节高压试验用针板缺陷模型,包括可调节上级针、下级板,上级针与下级板采用分体式结构,上级针位于下级板的中轴线上;所述上级针包括均压罩及钢针,所述均压罩顶部具有悬挂环,用于连接绝缘绳,所述均压罩的底连接钢针;所述下级板由接地平板、均压环及支撑柱组成,所述接地平板与均压环在均压环顶部焊接固定,所述均压环的底部连接支撑柱。
[0009]为保证放电现象发生在钢针的针尖部位,该模型采用了严格的均压措施:上级针采用了均压罩、下级板采用的接地平板及均压环,各结构表面经过严格抛光去毛刺处理,部件间的连接采用内攻丝螺纹结构。
[0010] 优选的,该模型的上级针为非固定式,其可通过与顶部悬挂环连接的绝缘绳调节与下级板的距离;所述下极板为固定式,其通过支撑柱置于地面。
[0011] 优选的,该模型的均压罩与钢针连接处设置内攻丝螺纹,钢针顶部的针头为螺纹旋入式结构,可根据需要更换为不同曲率半径的钢针或圆形棒(构成棒-板结构)。
[0012] 优选的,该模型均压环与支撑柱连接处设置内攻丝螺纹,用于支撑柱的旋入连接。
[0013] 优选的,该模型下级板中的支撑柱为3根以上,且均匀排布于均压环底部外侧,以便使接地平板保持水平状态。
[0014] 优选的,该模型上级针中的均压罩、下级板中的接地平板、均压环及支撑柱均为铝质材料,以便于加工,且降低装置重量及制造成本;上级针中的钢针为不锈钢材料,重量较大,以保持吊起状态下钢针垂直指向下级板。
[0015] 优选的,该模型上级针中的均压罩、下级板中的均压环均为空心结构,以便降低装置重量及制造成本;其余部件均为实心结构。
[0016] 试验时,下级板应有效接地,上级针应位于下级板中心轴线附近,且需要通过绝缘绳将上级针吊起,通过在上级针中施加电压进行相应试验。
[0017] 本发明提供的可调节高压试验用针板缺陷模型具有如下有益效果:
I)放电部位可控,除钢针外的其他部件均采取了严格的均压、防晕措施,可实现钢针的起始放电电压远低于模型的其他部件,即确保检测到的放电信号来源于钢针的针头部位。
[0018] 2)钢针曲率半径可自由调节,可根据实验需要,将钢针顶部的针头更换为曲率半径不同的针头,并可更换为半球形钢棒,构成棒-板结构。
[0019] 3)针-板距离可自由调节,通过绝缘绳可任意调节上级针与下级板间空间距离;同时,由于钢针采用不锈钢材料,较其他铝制部件重的多,可保证钢针与接地平板垂直。
附图说明
[0020] 图1为本发明的结构正视图;
图2为本发明的结构俯视图;
图3为本发明的试验接线图;
图4为本发明用于电晕放电试验时的放电谱图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0022] 如图1、图2所示为一种可调节高压试验用针板缺陷模型,包括可调节上级针、下级板,上级针与下级板采用分体式结构,;上级针包括均压罩I及钢针2,均压罩I顶部具有悬挂环6,用于连接绝缘绳,均压罩I的底部连接钢针2 ;下级板由接地平板3、均压环4及支撑柱5组成,接地平板3与均压环4在均压环4的顶部焊接固定,均压环4的底部连接支撑柱5。
[0023] 除钢针2外的其他部件均采取了严格的均压、防晕措施,包括:上级针采用了均压罩1、下级板采用的接地平板3及均压环4,各结构表面经过严格抛光去毛刺处理,部件间的连接采用内攻丝螺纹结构。
[0024] 均压罩I与钢针2连接处设置内攻丝螺纹,钢针2顶部的针头7为螺纹旋入式结构,可根据需要更换为不同曲率半径的钢针或圆形棒(构成棒-板结构),进而实现钢针曲率半径的调节。
[0025] 均压环4与支撑柱5连接处设置内攻丝螺纹,用于支撑柱5的旋入连接。
[0026] 上级针为非固定式,其可通过与顶部悬挂环6连接的绝缘绳调节与下级板的距离;下极板为固定式,其通过支撑柱5置于地面。
[0027] 上级针中的均压罩1、下级板中的接地平板3、均压环4及支撑柱5均为铝质材料,以便于加工,且降低装置重量及成本;上级针中的钢针2为不锈钢材料,重量较大,以保持吊起状态下钢针垂直指向下级板。
[0028] 上级针中的均压罩1、下级板中的均压环4均为空心结构,以便降低装置重量及成本;其余部件均为实心结构。
[0029] 图3所示为本发明用于试验时的接线实验图,下级板应有效接地,上级针应位于下级板中心轴线附近,且需要通过绝缘绳将上级针吊起,通过在上级针中施加电压进行相应试验。
[0030] 具体的,本案中,均压罩I外围直径为370mm,其边缘为直径120mm的圆弧倒角,高度为120mm ;钢针2直径为20mm,长度为800mm ;接地平板3直径为100mm ;均压环4内径为850mm,外径为1150mm ;支撑柱5为四根,直径为20mm,长度为500mm。其中,所述均压罩I顶部还设置有悬挂环6,悬挂环用于连接将上级针吊起的绝缘绳;钢针2的针头7部分为螺纹旋入式结构,可拆卸后更换为其他曲率半径的针头或圆棒;接地平板3与均压环4在均压环4的顶部通过焊接固定,焊接面进行了抛光处理;均压罩I及其顶部悬挂环6、接地平板3、均压环4、支撑柱5均为铝制材料,钢针2及其针头7均为不锈钢材料;均压罩1、均压环4为空心结构,其余部件为实心结构。
[0031] 对本案的实例进行高压试验时,经紫外电晕检测仪检测,发现放电现象仅发生于钢针6的针头7附近,其余部分未见放电现象,如图4所示;同时,经多次试验,发现针-板距离、钢针曲率半径均能方便调节。
[0032] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于包括可调节上级针、下级板,上级针与下级板采用分体式结构,上级针位于下级板的中轴线上;所述上级针包括均压罩及钢针,所述均压罩顶部具有悬挂环,用于连接绝缘绳,所述均压罩的底部连接钢针;所述下级板由接地平板、均压环及支撑柱组成,所述接地平板与均压环在均压环顶部焊接固定,所述均压环底部连接支撑柱。
2.根据权利要求1所述的一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于:所述上级针为非固定式,其可通过与顶部悬挂环连接的绝缘绳调节与下级板的距离;所述下极板为固定式,其通过支撑柱置于地面。
3.根据权利要求1所述的一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于:所述均压罩与钢针连接处设置内攻丝螺纹,钢针顶部的针头为螺纹旋入式结构,可根据需要更换为不同曲率半径的钢针或圆形棒。
4.根据权利要求1所述的一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于:所述均压环与支撑柱连接处设置内攻丝螺纹,用于支撑柱的旋入连接。
5.根据权利要求1所述的一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于:所述下级板中的支撑柱为3根以上,且均匀排布于均压环底部外侧。
6.根据权利要求1所述的一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于:所述上级针中的均压罩、下级板中的接地平板、均压环及支撑柱均为铝质材料;所述上级针中的钢针为不锈钢材料。
7.根据权利要求1所述的一种可调节高压试验用针板缺陷模型,其特征在于:所述上级针中的均压罩、下级板中的均压环均为空心结构;其余部件均为实心结构。
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