CN105866639B - 一种模拟gis内高压导体尖刺的缺陷模型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟GIS内高压导体尖刺缺陷的装置，包括GIS外壳、GIS高压母线、调节杆、针电极及其夹座、螺纹导轨。螺纹导轨使用配焊方式与GIS高压母线装配，针电极使用顶丝与针电极夹座固定，夹座外部设置螺纹，可在螺纹导轨中上下移动，顶部设置十字槽，可使用底部有十字刀口的调节杆从GIS外壳外部调节针电极伸出高压母线的长度。本发明可对GIS生产、装配过程过造成的高压导体尖刺缺陷进行真实模拟，提供了在实验腔体外调节GIS内高压导体尖刺长度的方法，具有方便、可靠、经济的特点，可使用各类检测手段对该种缺陷进行检测和研究。

Description

一种模拟GIS内高压导体尖刺的缺陷模型
技术领域
本发明涉及高电压试验技术领域，特别涉及一种模拟GIS内高压导体尖刺缺陷的装置。
背景技术
气体绝缘封闭组合电器(GIS)，被越来越广泛地应用于电力系统中。GIS内部充有一定压力的SF6气体作为绝缘介质，由于SF6气体在电场均匀性较好时才具有较强的绝缘性能，所以工程中常将GIS设计为同轴圆柱结构，保证内部为均匀电场。但不良加工、机械破坏或组装时刮擦常引起金属尖刺，出现高压导体尖刺绝缘缺陷，导致局部电场极不均匀，使SF6气体的绝缘性能大大下降。当GIS运行过程中遭受过电压冲击时，常常由这类绝缘缺陷引发绝缘事故。因此，有必要设计一种能够真实模拟GIS中高压导体尖刺的缺陷装置，以研究GIS内高压导体尖刺放电的情况。虽然发明人做出了一些实验，然而现阶段研究GIS内高压导体尖刺放电的缺陷装置均需要打开实验腔体更换针电极。这影响到试验的方便、可靠、经济，如何在实验腔体外调节GIS内高压导体尖刺长度，以及使用各类手段进行检测和研究，成为目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种模拟GIS内高压导体尖刺的缺陷装置，以解决在实验腔体外调节GIS内高压导体尖刺长度的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种模拟GIS内高压导体尖刺缺陷的装置，其特征在于，包括GIS外壳1、GIS高压母线2、调节杆3、针电极夹座4、针电极5、螺纹导轨6，其中螺纹导轨6与GIS高压母线2相连，GIS外壳1顶部设置有第一通孔，围绕所述第一通孔设置法兰7，法兰7与法兰盖8配合形成气密结构，调节杆3通过法兰盖8及第一通孔插入螺纹导轨6中，所述调节杆底端与所述针电极夹座4配合，针电极5设置于所述针电极夹座4。
在一个优选的实施例中，所述针电极5的初始位置设置于所述螺纹导轨6内部，通过所述调解杆3调节所述针电极在的位置，所述调节杆顶部为方形以固定手轮。
在一个优选的实施例中，所述第一通孔为圆形，对所述第一通孔边缘进行圆角处理和打磨处理。
在一个优选的实施例中，所述法兰7的密封面设置密封槽，所述密封槽用于放置密封圈，法兰盖8中心设置与调节杆3配合的第二圆形通孔，并设置放置密封圈的密封槽。
在一个优选的实施例中，所述GIS高压母线2在缺陷设置处设置大于所述螺纹导轨6外径的第三圆形通孔。
在一个优选的实施例中，所述针电极夹座4为圆柱件，顶部设置十字槽，底部设置与针电极5配合的通孔，侧面开有顶丝孔。
在一个优选的实施例中，螺纹导轨6顶部设置与针电极夹座4外螺纹配合的圆形螺纹孔，底部设置与针电极5配合的小孔。
在一个优选的实施例中，螺纹导轨6与GIS高压母线2使用配焊方式装配，并进行焊点打磨。
在一个优选的实施例中，调节杆3底端直径大于GIS外壳1顶部的圆形通孔直径，但小于螺纹导轨6顶部圆形螺纹孔直径，底部设置十字刀口，刀口尺寸与针电极夹座4顶部十字槽相配合。
在一个优选的实施例中，所述GIS外壳内径为450mm，和/或所述高压母线直径为65mm，和/或第一通孔直径为20mm，和/或调节杆为不锈钢棒，底部设置十字刀口高度为3mm。
在一个优选的实施例中，所述GIS外壳顶部在缺陷上方留有圆形通孔及法兰，对通孔边缘进行圆角处理避免该处毛刺与模拟缺陷混淆；
在一个优选的实施例中，针电极夹座为圆柱件，圆柱面设置对应螺纹导轨顶部圆形螺纹孔的外螺纹，顶部设置十字槽，底部设置与针电极配合的圆形通孔，侧面设置顶丝孔；针电极的固定方式为将针电极插入底部圆形通孔后使用顶丝固定。
在一个优选的实施例中，GIS高压母线在缺陷处设置大于螺纹导轨外径的圆形通孔。
在一个优选的实施例中，螺纹导轨顶部设置与针电极夹座外螺纹配合的圆形螺纹孔，使针电极夹座可沿螺纹导轨上下移动，底部设置与针电极配合的圆形小孔，使针电极可由该小孔伸出。
在一个优选的实施例中，螺纹导轨与GIS高压母线使用配焊方式装配，装配后焊点应良好打磨避免该处毛刺与模拟缺陷混淆。
在一个优选的实施例中，调节杆分为上下两段，下端直径大于GIS外壳顶部的圆形通孔直径，防止调节杆在实验腔体充气后脱出；小于螺纹导轨顶部圆形螺纹孔直径，以便伸入螺纹导轨；底部设置十字刀口，刀口尺寸与针电极夹座顶部十字槽相配合，将调节杆通过法兰盖及GIS外壳上方的通孔插入螺纹导轨，与十字槽吻合后旋转即可调节针电极的上下位置；为方便调节，调节杆的顶部设置为方形以固定手轮。
附图说明
图1为本发明中模拟GIS内高压导体尖刺缺陷的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
图1是本发明中模拟GIS内高压导体尖刺缺陷装置的结构示意图。
本实施方式所述的模拟GIS内高压导体尖刺的缺陷装置，包括GIS外壳、GIS高压母线、调节杆、针电极夹座、针电极、螺纹导轨。
本实施方式所述的模拟GIS内高压导体尖刺的缺陷装置的GIS外壳及高压母线采用500kV GIS标准设计，外壳内径优选为450mm，高压母线直径优选为65mm。
GIS外壳顶部在缺陷上方设置圆形通孔及法兰，通孔直径优选为20mm，对通孔边缘进行圆角处理，圆角半径可优选为3mm。法兰直径优选为120mm，法兰密封面设置放置O型密封圈的密封槽。
针电极材料优选为不锈钢，针头磨制为半球状，针电极直径可在0.5mm至4mm之间选取，本实施方案优选针电极直径为2mm。
针电极夹座优选为不锈钢棒，棒直径优选为20mm，高度可优选为10mm。圆柱面设置对应螺纹导轨顶部圆形螺纹孔的外螺纹，顶部设置十字槽，十字槽深度优选为3mm；底部设置圆形通孔，通孔直径优选为2.1mm，侧面设置顶丝孔，顶丝孔螺纹优选为M3；针电极的固定方式为将针电极插入底部圆形通孔后使用顶丝固定。
螺纹导轨优选为铝棒，棒直径优选为30mm，顶部设置与针电极夹座外螺纹配合的圆形螺纹孔，使针电极夹座可在螺纹导轨上下移动；底部设置与针电极配合的圆形通孔，使针电极可由该通孔伸出，通孔直径优选为2.1mm。
GIS高压母线在缺陷处设置圆形通孔，通孔直径优选为22mm，
螺纹导轨与GIS高压母线使用配焊方式装配，装配后焊点应良好打磨。
调节杆优选为不锈钢棒，直径优选为10mm；分为上下两端，下端直径大于GIS外壳顶部的圆形通孔直径，小于螺纹导轨顶部圆形螺纹孔直径，优选为15mm；底部设置十字刀口，刀口尺寸与针电极夹座顶部十字槽相配合，刀口高度可优选为3mm；将调节杆通过法兰盖及GIS外壳上方的通孔插入螺纹导轨，与十字槽吻合后旋转即可调节针电极的上下位置；为方便调节，调节杆的顶部设置为方形以固定手轮。
法兰盖中心设置与调节杆配合的圆形通孔，并设置放置密封圈的密封槽，可优选在通孔内侧设置两个放置O型密封圈的密封槽，保证调节杆移动时实验腔体的气密性。
以上所述仅为本发明专利的优选实施例，并不用于限制发明专利，对于本领域的技术人员来说，本发明专利可以有各种更改和变化。凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模拟GIS内高压导体尖刺缺陷的装置，其特征在于，包括GIS外壳(1)、GIS高压母线(2)、调节杆(3)、针电极夹座(4)、针电极(5)、螺纹导轨(6)，其中螺纹导轨(6)与GIS高压母线(2)相连，GIS外壳(1)顶部设置有第一通孔，围绕所述第一通孔设置法兰(7)，法兰(7)与法兰盖(8)配合形成气密结构，调节杆(3)通过法兰盖(8)及第一通孔插入螺纹导轨(6)中，所述调节杆底端与所述针电极夹座(4)配合，针电极(5)设置于所述针电极夹座(4)；
所述GIS高压母线(2)在缺陷设置处设置大于所述螺纹导轨(6)外径的第三圆形通孔；
所述螺纹导轨(6)设置于所述第三圆形通孔内；
所述螺纹导轨(6)与GIS高压母线(2)使用配焊方式装配，并进行焊点打磨。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述针电极(5)的初始位置设置于所述螺纹导轨(6)内部，通过所述调节杆(3)调节所述针电极在的位置，所述调节杆顶部为方形以固定手轮。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一通孔为圆形，对所述第一通孔边缘进行圆角处理和打磨处理。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述法兰(7)的密封面设置密封槽，所述密封槽用于放置密封圈，法兰盖(8)中心设置与调节杆(3)配合的第二圆形通孔，并设置放置密封圈的密封槽。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述针电极夹座(4)为圆柱件，顶部设置十字槽，底部设置与针电极(5)配合的通孔，侧面开有顶丝孔。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，螺纹导轨(6)顶部设置与针电极夹座(4)外螺纹配合的圆形螺纹孔，底部设置与针电极(5)配合的小孔。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，调节杆(3)底端直径大于GIS外壳(1)顶部的圆形通孔直径，但小于螺纹导轨(6)顶部圆形螺纹孔直径，底部设置十字刀口，刀口尺寸与针电极夹座(4)顶部十字槽相配合。
8.根据权利要求1-7之一所述的装置，其特征在于，所述GIS外壳内径为450mm，和/或所述高压母线直径为65mm，和/或第一通孔直径为20mm，和/或调节杆为不锈钢棒，底部设置十字刀口高度为3mm。
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