CN104267065A - 一种绝缘材料耐受sf6气体状态影响的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法，包括步骤1：制备SF6混合气体，并将SF6混合气体充入检测装置中；步骤2：采集述检测装置中绝缘样片表面流过的泄露电流；步骤3：依据泄漏电流的大小分析不同SF6混合气体对绝缘样片的影响程度以及同一种SF6混合气体对不同绝缘材料的绝缘样片的影响程度。与现有技术相比，本发明提供的绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法，能够确定各种状态SF6气体对绝缘材料表面绝缘性能的影响程度，操作简单，具有较强的实用性和推广性。

Description

一种绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法
技术领域
本发明涉及一种绝缘材料的检测方法，具体涉及一种绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法。
背景技术
气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear，GIS)由于其维护工作量少、占地面积小、可靠性高等众多优点，越来越多的应用到电力系统中，GIS设备中采用的大量绝缘部件用于支撑和固定导体，包括盆式绝缘子、支撑绝缘子和绝缘拉杆等，这些部件的质量和性能已成为影响设备安全可靠运行的重要因素。但是由于现场安装或厂内装配工艺控制不当等原因，使得水分进入罐体附着在绝缘件表面，或者开断电流后产生的SF6气体分解产物在微水作用下产生氢氟酸等物质等附着在绝缘件表面，均会导致绝缘性能的下降，严重时会发生放电故障，而且一旦GIS设备发生故障，维修成本高，周期长，严重影响电网正常运行。此外，由于较低的使用成本和优良的表面憎水性能，复合绝缘材料也开始在柱式断路器和开关套管等充气开关设备中大范围使用，但SF6气体产生的氢氟酸对绝缘套管内壁的腐蚀作用影响尚未开展相关研究。因此，需要提出一种绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法，准确把握SF6气体状态对绝缘件绝缘性能的影响程度，对提高设备的安全可靠运行，延长设备绝缘寿命，减轻运行人员压力等都具有非常现实的意义。
发明内容
为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法，所述方法包括：
步骤1：制备SF6混合气体，并将所述SF6混合气体充入检测装置中；
步骤2：采集所述检测装置中绝缘样片表面流过的泄露电流；
步骤3：依据泄漏电流的大小分析不同SF6混合气体对所述绝缘样片的影响程度以及同一种SF6混合气体对不同绝缘材料的所述绝缘样片的影响程度。
优选的，所述SF6混合气体包括SF6气体、水蒸气、和SF6的分解产物气体；通过调整所述SF6气体、水蒸气、和分解产物气体的配比制备各种含量的SF6混合气体；
优选的，所述检测装置包括罐体、第一套管、第二套管、夹件单元和移动支板；
优选的，所述罐体由两个四通管件连接组成；
一个四通管件的一个接口通过连接管与第一套管连接，其余两个接口密封；所述第一套管与电源装置连接；
另一个四通管件的一个接口通过连接管与第二套管连接，一个接口与夹件单元连接，一个接口密封，所述四通管件的侧壁上设有窗口，用于观察所述绝缘样片；所述第二套管与泄漏电流检测装置连接，所述泄漏电流检测装置采集绝缘样片表面流过的泄露电流；
优选的，与所述第一套管连接的四通管件的侧壁上设有三通接口，所述三通接口与SF6气体传感器连接；与所述第二套管连接的四通管件的侧壁上设有三通接口，所述三通接口与SF6气体微水发生装置或SF6气体存储罐连接，用于分别调整SF6混合气体中微水的含量和SF6气体的含量；
优选的，所述连接管分别通过支架固定在检测装置的移动支板上；所述移动支板的下侧设有滑轮以移动检测装置；
优选的，夹件单元包括定触头、动触头和传动机构；所述绝缘样片放置在所述动触头上；传动机构带动所述动触头运动从而夹紧绝缘样片；
所述传动机构包括旋转轴和旋转按钮；所述旋转轴与所述动触头连接，设置在所述罐体内部；所述旋转按钮设置在所述罐体的外部，调整旋转按钮的旋转距离带动所述旋转轴动作，从而使得动触头夹紧绝缘样片；
所述旋转轴和所述旋转按钮之间四通管件的接口进行动密封处理；
优选的，所述步骤2中将绝缘样片通过检测装置的夹件单元固定后，与检测装置连接的电源装置向绝缘样片逐步施加Uo～UN范围内的电压，与检测装置连接的泄漏电流检测装置实时检测并记录绝缘样片表面的泄露电流；
所述为Uo运行电压，所述UN为额定耐受电压。
与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
1、本发明技术方案中，检测装置通过三通接口改变罐体中SF6气体分解产物和微水含量，进行泄漏电流比对研究，确定对绝缘材料表面绝缘性能的影响；
2、本发明技术方案中，检测装置的夹件单元可通过调整开距和夹紧力，从而开展不同尺寸、规格的绝缘材料以及不同种类表面涂覆材料受SF6气体状态影响的研究；
3、本发明技术方案中，通过套管两端施加电压时，检测流过绝缘材料表面的泄漏电流，可确定各种状态SF6气体对绝缘材料表面绝缘性能的影响。
4、本发明技术方案中，配置的SO2、H2S等气体会在微水的作用下产生氢氟酸，其会对绝缘材料产生具有较为严重的腐蚀性，检测流过绝缘材料表面的泄漏电流，还可研究各种SF6分解产物气体变为酸性物质后对绝缘材料表面绝缘性能的影响。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1：本发明实施例中绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法流程图；
图2：本发明实施例中检测装置的结构图；
其中，1：第一套管；2：动触头；3：三通接口A；4：旋转按钮；5：三通接口B；6：窗口；7：罐体；8：移动支板；9：第二套管；10：旋转轴；11：定触头；12：连接管；13：罐体上侧的四通管件；14：罐体下侧的四通管件；15：支架。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种用于研究绝缘材料耐受SF6气体状态影响程度的检测方法，在调整试验罐体内部SF6气体纯度、微水含量及分解产物成分等参量的条件下，利用泄漏电流检测装置检测绝缘材料样块表面流过的泄漏电流，通过分析电流大小和变化规律，以确定各种状态SF6气体对绝缘材料以及不同种类涂覆材料表面绝缘性能的影响程度，本发明主要用于研究复合绝缘柱式断路器、套管，盆式绝缘子等绝缘材料耐受SF6气体状态影响的程度，指导运行人员掌控SF6气体状态量指标，避免事故的发生。如图1所示，本实施例中绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法的具体步骤为：
1、制备SF6混合气体，并将SF6混合气体充入检测装置中；SF6混合气体包括SF6气体、水蒸气和SF6的分解产物气体。
①：通过调整SF6气体、水蒸气和分解产物气体的配比制备各种含量的SF6混合气体；分解产物气体包括SO2、H2S、CO等各种含量的分解产物气体。
②：对检测装置进行清洁和真空处理后，利用专用设备将SF6混合气体充入检测装置；同时，通过检测装置的三通接口B连接的SF6气体传感器检测SF6混合气体的成分。
2、采集检测装置中绝缘样片表面流过的泄露电流。
将绝缘样片通过检测装置的夹件单元固定后，与检测装置连接的电源装置向绝缘样片逐步施加Uo～UN范围内的电压，与检测装置连接的泄漏电流检测装置实时检测并记录绝缘样片表面的泄露电流；Uo为运行电压，UN为额定耐受电压。
3、依据泄漏电流的大小分析不同SF6混合气体对绝缘样片的影响程度以及同一种SF6混合气体对不同绝缘材料的绝缘样片的影响程度。
如图2所示，本实施例中检测装置包括罐体7、第一套管1、第二套管9、夹件单元和移动支板8；
(1)罐体7，该罐体7由四通管件13和四通管件14连接组成。
四通管件13的一个接口通过连接管12与第一套管1连接，其余两个接口密封；四通管件13的侧壁上设有三通接口5，三通接口5与SF6气体传感器连接。
四通管件14的一个接口通过连接管12与第二套管9连接，一个接口与夹件单元连接，一个接口密封，该四通管件14的侧壁上设有窗口6，用于观察绝缘样片；四通管件14的侧壁上设有三通接口4，三通接口4能够与SF6气体微水发生装置或SF6气体存储罐连接，用于分别调整SF6混合气体中水蒸气的含量和SF6气体的含量。
其中，第一套管1与电源装置连接；第二套管9与泄漏电流检测装置连接，泄漏电流检测装置采集绝缘样片表面流过的泄露电流。
连接管分别通过支架15固定在检测装置的移动支板8上；移动支板8的下侧设有滑轮以移动检测装置。
(2)夹件单元，夹件单元包括定触头11、动触头2和传动机构。
绝缘样片放置在动触头2上；传动机构带动动触头2运动从而夹紧绝缘样片；
传动机构包括旋转轴10和旋转按钮4；旋转轴10与动触头2连接，设置在罐体7内部；旋转按钮4设置在罐体7的外部，调整旋转按钮4的旋转距离带动旋转轴10动作，从而使得动触头夹紧绝缘样片；旋转轴10和旋转按钮4之间四通管件的接口进行动密封处理。
夹件单元能够固定不能尺寸和规格的绝缘样片。
4、本实施例中检测装置的工作过程为：
(1)通过配气装置制备不同组分的SF6的分解物气体，按照试验需要将SF6气体和水蒸气，或者SF6气体与分解物气体进行充分混合。固定绝缘样片，通过三通接口A向罐体7内部充入不同浓度或组分含量的SF6混合气体，与三通接口B连接的SF6气体传感器检测罐体7内的SF6气体浓度或含量，以提高检测过程的准确度；
(2)电源装置向绝缘样片施加电压，电压范围为Uo～UN，Uo为绝缘样片的正常运行电压，UN为绝缘样片的额定耐受电压。电流信号依次流经第一套管1、连接管12、四通管件13内的定触头11，定触头11与绝缘样片接触，从而向绝缘样片施加电压；
(3)泄漏电流检测装置采集流过绝缘样片表面的电流值，计算泄漏电流的电流值。电流采样信号依次流经动触头2、连接管12、第二套管9，最后发送到泄漏电流检测装置，至此完成一次检测过程；
(4)通过三通接口A调整罐体7内SF6混合气体的浓度和组分，重复执行步骤(2)和(3)，完成第二次检测。
本实施例中提供绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法，罐体7通过套管施加电压，调整向罐体内部充入不同浓度、微水或组分含量的SF6气体，在经受不同时间周期的静至后，当通过套管两端施加电压时，检测流过绝缘材料表面的泄漏电流，以确定各种状态SF6气体对绝缘材料表面绝缘性能的影响程度；该方法实施操作简单，具有较强的实用性和可推广性。
最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (8)

1.一种绝缘材料耐受SF6气体状态影响的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：制备SF6混合气体，并将所述SF6混合气体充入检测装置中；
步骤2：采集所述检测装置中绝缘样片表面流过的泄露电流；
步骤3：依据泄漏电流的大小分析不同SF6混合气体对所述绝缘样片的影响程度以及同一种SF6混合气体对不同绝缘材料的绝缘样片的影响程度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SF6混合气体包括SF6气体、水蒸气、和SF6的分解产物气体；通过调整所述SF6气体、水蒸气、和分解产物气体的配比制备各种含量的SF6混合气体。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测装置包括罐体、第一套管、第二套管、夹件单元和移动支板。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述罐体由两个四通管件连接组成；
一个四通管件的一个接口通过连接管与第一套管连接，其余两个接口密封；所述第一套管与电源装置连接；
另一个四通管件的一个接口通过连接管与第二套管连接，一个接口与夹件单元连接，一个接口密封，所述四通管件的侧壁上设有窗口，用于观察所述绝缘样片；所述第二套管与泄漏电流检测装置连接，所述泄漏电流检测装置采集绝缘样片表面流过的泄露电流。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，与所述第一套管连接的四通管件的侧壁上设有三通接口，所述三通接口与SF6气体传感器连接；与所述第二套管连接的四通管件的侧壁上设有三通接口，所述三通接口与SF6气体微水发生装置或SF6气体存储罐连接，用于分别调整SF6混合气体中微水的含量和SF6气体的含量。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连接管分别通过支架固定在检测装置的移动支板上；所述移动支板的下侧设有滑轮以移动检测装置。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，夹件单元包括定触头、动触头和传动机构；所述绝缘样片放置在所述动触头上；传动机构带动所述动触头运动从而夹紧绝缘样片；
所述传动机构包括旋转轴和旋转按钮；所述旋转轴与所述动触头连接，设置在所述罐体内部；所述旋转按钮设置在所述罐体的外部，调整旋转按钮的旋转距离带动所述旋转轴动作，从而使得动触头夹紧绝缘样片；
所述旋转轴和所述旋转按钮之间四通管件的接口进行动密封处理。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中将绝缘样片通过检测装置的夹件单元固定后，与检测装置连接的电源装置向绝缘样片逐步施加Uo～UN范围内的电压，与检测装置连接的泄漏电流检测装置实时检测并记录绝缘样片表面的泄露电流；
所述为Uo运行电压，所述UN为额定耐受电压。
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