CN104865509B - 一种gis电缆终端试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种GIS电缆终端试验装置,包括壳体、半导电涂层、绝缘橡胶件、硬质金属件以及半导电橡胶件和接地线,硬质金属件上设置与GIS电缆终端匹配的开口内腔,半导电橡胶件包覆硬质金属件,绝缘橡胶件包覆半导电橡胶件,在绝缘橡胶件外表面涂覆半导电涂层,壳体包覆半导电涂层,接地线与半导电涂层电连接,半导电橡胶件、绝缘橡胶件以及半导电涂层和壳体的开口方向均与硬质金属件上内腔的开口方向一致且相互贯通。利用本发明能够独立地对GIS电缆终端进行耐压测试,而且测试便捷、可靠。在电缆系统的竣工试验时,可以利用本发明将电缆系统与GIS开关系统分开试验,以明确区分失效原因,有利于降低GIS电缆终端的应用成本。

Description

一种G IS电缆终端试验装置
技术领域
[0001] 本发明涉及GIS电缆终端测试领域,尤其是涉及一种GIS电缆终端试验装置。
背景技术
[0002] GIS电缆终端是电力输电电缆进入充气柜、环网柜等组合电器或者变压器必不可 少的连接部件。尤其是高速铁路供电系统,几乎所有电缆进入组合电器均采用GIS电缆终 端。在输电系统建设完成后,要进行电缆系统的竣工试验,就必须要将GIS电缆终端与充气 柜、环网柜等组合电器连接至一起进行耐压测试。
[0003]目前的充气柜、环网柜等组合电器,尤其是27.5kV高速铁路供电系统中,不能单独 对电缆系统做竣工试验。现有的上述试验方式,一旦试验失效发生在GIS电缆终端与充气 柜、环网柜等组合电器的连接部位时,失效原因到底是GIS电缆终端,还是充气柜、环网柜等 组合电器,不好区分;并且,失效一旦在此区域发生,组合电器和GIS电缆终端均需更换部 件,更换成本相对昂贵。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种GIS电缆终端试 验装置,能够独立地对GIS电缆终端进行便捷、可靠的耐压测试,降低GIS电缆终端的使用成 本。
[0005] 本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种GIS电缆终端试验装置, 包括壳体、半导电涂层、绝缘橡胶件、硬质金属件以及半导电橡胶件和接地线,所述硬质金 属件上设置与GIS电缆终端匹配的开口内腔,所述半导电橡胶件包覆硬质金属件,所述绝缘 橡胶件包覆半导电橡胶件,在绝缘橡胶件外表面涂覆半导电涂层,所述壳体包覆半导电涂 层,所述接地线与半导电涂层电连接,所述半导电橡胶件、绝缘橡胶件以及半导电涂层和壳 体的开口方向均与硬质金属件上内腔的开口方向一致且相互贯通。
[0006] 优选地,所述的绝缘橡胶件上固定连接第一凸起,所述壳体内腔壁与第一凸起之 间形成过盈配合。
[0007] 优选地,所述的半导电橡胶件开口端设置屏蔽保护部,所述屏蔽保护部外露于硬 质金属件开口端。
[0008] 优选地,所述的屏蔽保护部末端设置第一圆弧过渡部。
[0009] 优选地,所述的屏蔽保护部开口端的内腔壁上设置第二圆弧过渡部。
[0010] 优选地,所述的硬质金属件上固定连接第二凸起,所述第二凸起固结在半导电橡 胶件内部。
[0011] 优选地,所述的硬质金属件开口端设置弧形过渡部。
[0012] 优选地,所述的壳体开口端设置螺纹孔。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本试验装置可以实现GIS电缆终端试验过 程与产品实际使用过程的等效实施,能够独立地对GIS电缆终端进行耐压测试,而且测试便 捷、可靠。在输电系统建设完成后进行电缆系统的竣工试验时,可以利用本试验装置将电缆 系统与GIS开关系统分开试验,当试验失效时,就可以明确区分失效原因究竟是否为GIS电 缆终端,避免了失效情况发生后对GIS电缆终端的更换,从而使GIS电缆终端的应用成本得 以降低。同时,本试验装置也可用于设备检修后对电缆系统的单独验收试验以及GIS电缆终 端生产厂家的产品出厂试验。
附图说明
[0014]图1为本发明一种GIS电缆终端试验装置的构造图(剖视图)。
[0015]图2为图1中A处的局部放大图。
[0016]图3为图1中硬质金属件的剖视图。
[0017]图4为图1中半导电橡胶件的剖视图。
[0018]图中标记:1-壳体,2-半导电涂层,3-绝缘橡胶件,4-硬质金属件,5-半导电橡胶 件,6-螺纹孔,7-接地线,8-第一凸起,9-第二凸起,41-弧形过渡部,51-屏蔽保护部,52-第 一圆弧过渡部,53-凹槽,54-第二圆弧过渡部。
具体实施方式
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施 例对本发明进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不 用于限定本发明。
[0020] 如图1所示的一种GIS电缆终端试验装置,主要包括壳体1、半导电涂层2、绝缘橡胶 件3、硬质金属件4以及半导电橡胶件5和接地线7,其中的硬质金属件4的结构如图3所示,所 述硬质金属件4的主体部分为一端开口的圆柱体结构,其中心部位是U形结构的内腔,该U形 结构的内腔与GIS电缆终端的接触体部相匹配。所述半导电橡胶件5包覆硬质金属件4,为了 提高硬质金属件4与半导电橡胶件5之间的连接可靠性,如图3所示,在硬质金属件4上固定 连接第二凸起9,相应地,如图4所示,在半导电橡胶件5的开口端内侧设置凹槽53,所述第二 凸起9与凹槽53相互配合而固结在半导电橡胶件5内部。所述第二凸起9最好是与硬质金属 件4 一体化加工成型,既加工方便、成本低,而且连接强度高。
[0021]所述绝缘橡胶件3为圆柱形结构,其包覆半导电橡胶件5,在绝缘橡胶件3外表面涂 覆半导电涂层2,因此,所述的半导电橡胶件5、绝缘橡胶件3以及半导电涂层2和壳体1上分 别形成了开口内腔,半导电橡胶件5、绝缘橡胶件3以及半导电涂层2和壳体1上的内腔开口 方向均与硬质金属件4上内腔的开口方向一致且相互贯通。所述壳体1采用导电件,且壳体1 包覆半导电涂层2,所述接地线7与壳体1电连接,从而实现接地线7与半导电涂层2之间的电 连接。在试验过程中,接地线7与GIS电缆终端接地线相连接,根据不同的线路系统可以选择 单点接地或者两点接地。在壳体1内腔的开口两侧设置有螺纹孔6,所述螺纹孔6用于GIS电 缆终端试验装置与待测试的GIS电缆终端尾管之间的连接固定,可以使得GIS电缆终端试验 装置在试验过程中与GIS电缆终端产品的实际使用过程具有等效作用。
[0022] 在进行耐压试验时,首先,将待测试的GIS电缆终端与本发明的试验装置连接固定 好,其中的硬质金属件4与GIS电缆终端的接触体连接,测试电压是通过GIS电缆终端接触体 传递给内嵌的硬质金属件4。所述的硬质金属件4可以选用铜材、铝材或者不锈钢等硬质金 属制成,既保证硬质金属件4具有良好的导电性,而且不易发生锈蚀。所述的半导电橡胶件5 可以选用半导电硅橡胶或者半导电乙丙橡胶等制成,由于半导电橡胶件5包覆在内嵌的硬 质金属件4外部,其与硬质金属件4直接接触,因此,测试电压可以通过内嵌的硬质金属件4 传递给半导电橡胶件5。然后,对GIS电缆终端施加一定的测试电压,并保持该测试电压持续 一定的测试时间。在该测试时间内,如果发现测试电压急剧降低,说明该测试的GIS电缆终 端已经发生放电击穿而失效。当试验结束后,取出GIS电缆终端进行检查,如果GIS电缆终端 有出现烧蚀现象的,说明耐压测试过程中发生了闪络而导致冒火花,从而引起GIS电缆终端 出现烧蚀现象。
[0023]在上述试验过程中,如图1所示,在硬质金属件4开口端与半导电橡胶件5开口端所 共同形成的B区域,待测试的GIS电缆终端与本发明的试验装置之间在该B区域形成气隙,气 隙在实验过程中容易被击穿,所以需要对该B区域的空气放电进行屏蔽。为避免绝缘橡胶件 3在试验过程中发生高压击穿失效,如图1、图3所示,可以在硬质金属件4开口端设置弧形过 渡部41;如图1、图4所示,在半导电橡胶件5开口端设置屏蔽保护部51,在屏蔽保护部51末端 设置第一圆弧过渡部52,在屏蔽保护部51开口端的内腔壁上设置第二圆弧过渡部54,所述 屏蔽保护部51外露于硬质金属件4开口端。通常,半导电橡胶件5覆盖至硬质金属件4外部, 并向硬质金属件4开口方向延长10-30mm。因此,在试验过程中,其中的屏蔽保护部51可以屏 蔽GIS电缆终端试验装置与待测试的GIS电缆终端导体接触部分的空气间隙,从而保证在测 试过程中屏蔽部分的空气间隙不发生放电现象,提高了绝缘橡胶件3在试验过程中的耐高 压击穿能力,保证了试验的可靠性。
[0024]所述的壳体1处于GIS电缆终端试验装置的最外层,其主要起保护和连接作用,而 且,壳体1也不限于采用导电件。当壳体1不是采用导电件时,可以使接地线7穿过壳体1而与 半导电涂层2电连接,以实现半导电涂层2的接地。为了保证壳体1与绝缘橡胶件3之间接触 良好,并有效地限制绝缘橡胶件3在试验过程中相对于壳体1的窜动幅度,可以在绝缘橡胶 件3上固定连接第一凸起8,所述第一凸起8的最大外径大于壳体1的内径,如图2所示。因此, 所述壳体1内腔壁与第一凸起8之间形成了过盈配合关系,这样就可以保证绝缘橡胶件3与 半导电涂层2整体在壳体1中不会发生晃动,同时,壳体1内腔壁与第一凸起8之间的过盈配 合也可以使绝缘橡胶件3表面上涂覆固结的半导电涂层2与壳体1之间可靠接触。因此,当壳 体1采用导电件时,可以使接地线7直接与壳体1电连接,同样也可以实现半导电涂层2的接 地。其中的第一凸起8的截面形状为V形,以提高第一凸起8与壳体1之间的接触可靠性。所述 第一凸起8与绝缘橡胶件3之间可以一体化加工成型,不仅加工方便、成本低,而且连接强度 可靠。
[0025]所述的绝缘橡胶件3开口端内腔最好是设计成锥形内腔,以保证绝缘橡胶件3可以 与GIS电缆终端上的橡胶绝缘部分形成过盈接触,这样可以实现在测试过程中不致于使大 量电荷通过二者的接触面形成通路而导致试验失效。所述的半导电涂层2可以选用半导电 硅橡胶油墨或者半导电乙丙橡胶油墨等涂覆在绝缘橡胶件3外表面形成,这样可以使得半 导电涂层2与绝缘橡胶件3之间良好接触,防止在半导电涂层2与绝缘橡胶件3外表面之间产 生气隙,避免了绝缘橡胶件3因被高压击穿而导致GIS电缆终端失效;而且,由于接地线7与 半导电涂层2之间电连接,因此,通过半导电涂层2也可以使得绝缘橡胶件3外表面全部接 地,其目的是均化电场,将电压的耐受范围局限在绝缘橡胶件3内部,从而不致于使半导电 涂层2形成悬浮放电或者在其表面出现空气放电。
[0026]本发明的GIS电缆终端试验装置,能够独立地对GIS电缆终端尤其是27 • 5kV高速铁 路供电系统所用的GIS电缆终端进行耐压测试,而且测试便捷、可靠,因此,在输电系统建设 完成后进行电缆系统的竣工试验时,可以利用本试验装置将电缆系统与GIS开关系统分开 试验,而且,即使试验失效,也能够明确区分失效原因宄竟是否为GIS电缆终端,避免了失效 情况发生后即对GIS电缆终端进行相应的更换,降低了GIS电缆终端的应用成本。同时,本试 验装置也可用于供电系统检修后对电缆系统的单独验收试验以及GIS电缆终端生产厂家的 产品出厂试验。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而己,并不用以限制本发明,应当指出的是,凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保 护范围之内。

Claims (7)

1. 一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:包括壳体(1)、半导电涂层(2)、绝缘橡胶件 (3)、硬质金属件⑷以及半导电橡胶件⑸和接地线⑺,在绝缘橡胶件(3)上固定连接第一 凸起(8),且所述第一凸起⑻最大外径大于壳体⑴内径,在硬质金属件⑷上设置与GIS电 缆终端匹配的开口内腔,所述半导电橡胶件⑸包覆硬质金属件⑷,所述绝缘橡胶件(3)包 覆半导电橡胶件⑸,在绝缘橡胶件(3)外表面涂覆半导电涂层⑵,所述壳体(1)包覆半导 电涂层(2),所述接地线(7)与半导电涂层(2)电连接,所述半导电橡胶件(5)、绝缘橡胶件 (3) 以及半导电涂层⑵和壳体⑴的开口方向均与硬质金属件⑷上内腔的开口方向一致 且相互贯通。
2. 根据权利要求1所述的一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:所述的半导电橡胶 件⑸开口端设置屏蔽保护部(51),所述屏蔽保护部(51)外露于硬质金属件⑷开口端。
3. 根据权利要求2所述的一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:所述的屏蔽保护部 (51)末端设置第一圆弧过渡部(52)。
4. 根据权利要求2所述的一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:所述的屏蔽保护部 (51)开口端的内腔壁上设置第二圆弧过渡部(54)。
5. 根据权利要求1所述的一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:所述的硬质金属件 ⑷上固定连接第二凸起⑼,所述第二凸起⑼固结在半导电橡胶件⑸内部。
6. 根据权利要求5所述的一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:所述的硬质金属件 (4) 开口端设置弧形过渡部(41)。
7. 根据权利要求1所述的一种GIS电缆终端试验装置,其特征在于:所述的壳体⑴开口 端设置螺纹孔(6)。
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