CN105203935A - 一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置。目前实验室研究所用的电晕放电模拟试验装置也存在一些不足之处，试验装置不能人为控制模拟各种湿度、气压等大气环境参数；仅采用单导线模型，进行单导线电晕放电研究，不能对分裂导线进行模拟试验研究。本发明的特征在于，它包括圆柱形电晕及屏蔽笼、大气环境参数模拟装置、模拟导线调节及固定装置和电晕测量装置，所述的电晕测量装置安装在圆柱形电晕及屏蔽笼上。本发明能模拟各种湿度、气压等大气环境参数，能安装各种分裂间距、导线型号的分裂导线，满足复杂大气环境条件下的分裂导线电晕放电实验室模拟试验的要求，试验条件可调节性较强。

Description

一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置

技术领域

本发明涉及分裂导线电晕领域，具体地说是一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置。

背景技术

输电线路产生的电晕放电会造成电晕能量损耗、无线电干扰等。超特高压输电线路多采用分裂导线，分裂导线的电晕放电及其引起的电磁问题是线路设计和运行中必须考虑的重大技术问题。通常，电晕放电试验装置分为二类，一类是户外的大尺寸试验装置，另一类是实验室用的小型试验装置；其中，电晕放电实验室模拟试验装置具有投资小、试验条件可控、试验周期短等优点。

然而，目前所用的电晕放电实验室模拟试验装置也存在一些不足之处：1)一般的试验装置不能人为控制模拟各种湿度、气压等大气环境参数；2)一般仅采用单导线模型，进行单导线电晕放电研究，不能对分裂导线进行模拟试验研究。因此，发明一种能模拟各种湿度、气压等大气环境参数，并能对各种分裂间距、导线型号的分裂导线进行模拟试验研究的电晕放电实验室模拟试验装置，具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其能模拟各种湿度、气压等大气环境参数，并能对各种分裂间距、导线型号的分裂导线进行模拟试验研究。

为此，本发明采用的技术方案如下：一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，它包括圆柱形电晕及屏蔽笼、大气环境参数模拟装置、模拟导线调节及固定装置和电晕测量装置；

所述的圆柱形电晕及屏蔽笼包括透明的有机玻璃罐、网状金属笼、与有机玻璃罐同心的金属网状屏蔽笼、均压环、高压绝缘套管、高压引线和紫外观察窗，所述的有机玻璃罐为一密封容器且置于金属网状屏蔽笼内，网状金属笼的外壁紧贴有机玻璃罐的内壁；

所述有机玻璃罐的两个端面上均密封连接一根高压绝缘套管，高压绝缘套管的内端部连接置于网状金属笼内的均压环，高压引线置于其中的一根高压绝缘套管内且与均压环连接；

所述的紫外观察窗设在金属网状屏蔽笼的前侧壁上，位于紫外观察窗对面的有机玻璃罐、网状金属笼和同心金属网状屏蔽笼上开有一贯穿三者的模拟导线安装口；

所述的大气环境参数模拟装置与有机玻璃罐连接，在有机玻璃罐内模拟不同湿度条件和不同海拔高度；所述的模拟导线调节及固定装置位于两个均压环之间，用于安装模拟分裂导线且能对导线的分裂间距进行调节；所述的电晕测量装置安装在圆柱形电晕及屏蔽笼上，用于测量电晕电流。

所述的高压引线用于引入高压电源，均压环保证模拟导线调节及固定装置在最高试验电压时电场分布更为均匀。模拟导线安装口用于安装、拆卸模拟分裂导线。大气环境参数模拟装置用于模拟各种湿度、气压等大气环境参数，模拟导线调节及固定装置用于固定安装模拟分裂导线且能对导线的分裂间距进行调节，满足复杂大气环境条件下的分裂导线电晕放电实验室模拟试验的要求。

进一步，所述的模拟导线调节及固定装置由两个导线固定圆盘、两个圆盘固定螺栓、多个开口式子导线固定端子和多个子导线固定螺栓组成；所述的导线固定圆盘上开有多个呈周向均布的贯穿式子导线槽，所述的开口式子导线固定端子可在贯穿式子导线槽中移动，子导线固定螺栓用于将移动后的开口式子导线固定端子固定在贯穿式子导线槽中，所述的导线固定圆盘通过圆盘固定螺栓固定在高压绝缘套管的内端部上。本发明通过开口式子导线固定端子来带动子导线的移动，从而实现模拟导线分裂间距的调节。

进一步，有机玻璃罐与金属网状屏蔽笼之间用电晕笼支撑绝缘子进行支撑。

进一步，所述的金属网状屏蔽笼用多根屏蔽笼支撑支柱绝缘子支撑。

进一步，所述的大气环境参数模拟装置包括模拟不同大气湿度的湿度模拟装置和模拟不同海拔高度的抽真空装置。

进一步，所述有机玻璃罐的一端面上开有湿度调节口，所述的湿度模拟装置通过管道与湿度调节口连接，管道上装有加湿调节开关，所述的有机玻璃罐内放有温湿度计，温湿度计用于显示电晕笼中的环境湿度，便于模拟不同湿度条件。

进一步，所述有机玻璃罐的另一端面上开有气压调节口，所述的抽真空装置通过管路与气压调节口连接，管路上装有抽真空控制开关，抽真空控制开关与气压调节口之间装有气压计，气压计用于显示电晕笼中的气压，便于模拟不同海拔高度。

进一步，所述的湿度模拟装置优选为超声波加湿器。

进一步，所述的抽真空装置优选为真空泵。

进一步，所述的电晕测量装置包括紫外检测装置和高精度电晕电流微安表，所述的紫外检测装置安装在紫外观察窗处，所述的高精度电晕电流微安表串联于网状金属笼壁与大地之间。

本发明具有的有益效果：能模拟各种湿度、气压等大气环境参数，能安装各种分裂间距、导线型号的分裂导线，满足了复杂大气环境条件下的分裂导线电晕放电实验室模拟试验的要求，试验条件可调节性较强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中间位置的剖面图；

图3为本发明模拟导线调节及固定装置的结构示意图。

图4-5为本发明导线固定圆盘的结构示意图(图5为图4的左视图)；

附图标记说明：

1-有机玻璃罐，2-网状金属笼，3-金属网状屏蔽笼，4-均压环，5-高压绝缘套管，6-高压引线，7-电晕笼支撑绝缘子，8-紫外观察窗，9-模拟导线安装口，10-屏蔽笼支撑支柱绝缘子，11-模拟导线调节及固定装置，12-湿度调节口，13-湿度模拟装置，14-加湿调节开关，15-温湿度计，16-气压调节口，17-抽真空装置，18-抽真空控制开关，19-气压计，20-紫外检测装置，21-高精度电晕电流微安表，22-模拟分裂子导线，23-导线固定圆盘，24-贯穿式子导线槽，25-圆盘固定螺栓，26-开口式子导线固定端子，27-子导线固定螺栓。

具体实施方式

为了详细说明本发明的结构、特点及功效，现举以下较佳实施例并配合附图说明如下。

如图1、图2所示，电晕及屏蔽笼的主体为圆柱形，有机玻璃罐1的外径为600mm、长度为4m、厚度为20mm；网状金属笼2的外壁紧贴有机玻璃罐1的内壁，其材质为钢网、长度为3m；金属网状屏蔽笼3的外径为630mm、长度为4m；有机玻璃罐1与金属网状屏蔽笼3之间用电晕笼支撑绝缘子7进行支撑。有机玻璃罐1的两端均有高压绝缘套管5，其材质为透明有机玻璃；其中一端的高压绝缘套管5中穿有高压引线6，用于引入高压电源。

两端的高压绝缘套管5之间连接的是模拟导线调节及固定装置11；高压绝缘套管5的内端部装有均压环4,以保证模拟导线调节及固定装置11在最高试验电压时电场分布更为均匀。有机玻璃罐1的中间位置有紫外观察窗8，其材质为直径170mm、厚度20mm石英玻璃镜片，其紫外线透射系数高于95%。位于紫外观察窗对面的有机玻璃罐、网状金属笼和同心金属网状屏蔽笼上开有一贯穿三者的模拟导线安装口9，用于安装、拆卸模拟导线。金属网状屏蔽笼3用支柱绝缘子10进行支撑。

有机玻璃罐1的一端有湿度调节口12，其直径为5mm；湿度调节口12与加湿调节开关14相连接；湿度模拟装置13采用超声波加湿器；有机玻璃罐1中放置有温湿度计15，显示电晕笼中的环境湿度，便于模拟不同湿度条件。

有机玻璃罐1的另一端有气压调节口16，其直径为5mm；气压调节口16与抽真空控制开关18相连接；抽真空装置17采用真空泵；气压调节口16与抽真空控制开关18之间装有气压计19，显示电晕笼中的气压，便于模拟不同海拔高度。

带支架的紫外检测装置20正对紫外观察窗8，便于进行紫外观测。高精度电晕电流微安表21串联于电晕笼壁和大地之间，用于测量电晕电流。

如图3-5所示，多根模拟分裂子导线22固定于圆盘23上，用圆盘固定螺栓25将导线固定圆盘23固定在高压绝缘套管5上。导线固定圆盘23上均匀分布地开有贯穿式子导线槽24，模拟分裂子导线22放置在开口式子导线固定端子26上，用子导线固定螺栓27进行固定。开口式子导线固定端子26可在贯穿式子导线槽24中移动，因此模拟分裂导线的分裂间距是可以调节的。

电晕测量装置在其所在的领域中已是成熟的技术，本发明在此是将该技术应用于本领域中。

本发明的最佳实施方式已参考附图详细描述出，本领域技术人员可依据本技术方案进行修改与变换，这样的修改与变换均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，它包括圆柱形电晕及屏蔽笼、大气环境参数模拟装置、模拟导线调节及固定装置和电晕测量装置；

所述的圆柱形电晕及屏蔽笼包括透明的有机玻璃罐(1)、网状金属笼(2)、与有机玻璃罐(1)同心的金属网状屏蔽笼(3)、均压环(4)、高压绝缘套管(5)、高压引线(6)和紫外观察窗(8)，所述的有机玻璃罐(1)为一密封容器且置于金属网状屏蔽笼(3)内，网状金属笼(2)的外壁紧贴有机玻璃罐(1)的内壁；

所述有机玻璃罐(1)的两个端面上均密封连接一根高压绝缘套管(5)，高压绝缘套管(5)的内端部连接置于网状金属笼(2)内的均压环(4)，高压引线(6)置于其中的一根高压绝缘套管(5)内且与均压环连接；

所述的紫外观察窗(8)设在金属网状屏蔽笼(3)的前侧壁上，位于紫外观察窗(8)对面的有机玻璃罐(1)、网状金属笼(2)和同心金属网状屏蔽笼(3)上开有一贯穿三者的模拟导线安装口(9)；

所述的大气环境参数模拟装置与有机玻璃罐(1)连接，在有机玻璃罐(1)内模拟不同湿度条件和不同海拔高度；所述的模拟导线调节及固定装置位于两个均压环(4)之间，用于安装模拟分裂导线且能对导线的分裂间距进行调节；所述的电晕测量装置安装在圆柱形电晕及屏蔽笼上。

2.根据权利要求1所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，所述的模拟导线调节及固定装置(11)由两个导线固定圆盘(23)、两个圆盘固定螺栓(25)、多个开口式子导线固定端子(26)和多个子导线固定螺栓(27)组成；

所述的导线固定圆盘(23)上开有多个呈周向均布的贯穿式子导线槽(24)，所述的开口式子导线固定端子(26)可在贯穿式子导线槽(24)中移动，子导线固定螺栓(27)用于将移动后的开口式子导线固定端子(26)固定在贯穿式子导线槽(24)中，所述的导线固定圆盘(23)通过圆盘固定螺栓(25)固定在高压绝缘套管(5)的内端部上。

3.根据权利要求1或2所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，有机玻璃罐(1)与金属网状屏蔽笼(3)之间用电晕笼支撑绝缘子(7)进行支撑。

4.根据权利要求1或2所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，所述的金属网状屏蔽笼(3)用多根屏蔽笼支撑支柱绝缘子(10)支撑。

5.根据权利要求1或2所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，所述的大气环境参数模拟装置包括模拟不同大气湿度的湿度模拟装置(13)和模拟不同海拔高度的抽真空装置(17)。

6.根据权利要求5所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，

所述有机玻璃罐(1)的一端面上开有湿度调节口(12)，所述的湿度模拟装置(13)通过管道与湿度调节口(12)连接，管道上装有加湿调节开关(14)，所述的有机玻璃罐(1)内放有温湿度计(15)。

7.根据权利要求6所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，

所述有机玻璃罐(1)的另一端面上开有气压调节口(16)，所述的抽真空装置(17)通过管路与气压调节口(16)连接，管路上装有抽真空控制开关(18)，抽真空控制开关(18)与气压调节口(16)之间装有气压计(19)。

8.根据权利要求7所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，所述的湿度模拟装置(13)为超声波加湿器。

9.根据权利要求7所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，所述的抽真空装置(17)为真空泵。

10.根据权利要求1或2所述的分裂导线电晕放电实验室模拟试验装置，其特征在于，所述的电晕测量装置包括紫外检测装置(20)和高精度电晕电流微安表(21)，所述的紫外检测装置(20)安装在紫外观察窗(8)处，所述的高精度电晕电流微安表(21)串联于网状金属笼(2)壁与大地之间。