CN106154204B - 超大电流一次载流导体的随动压接触装置 - Google Patents

超大电流一次载流导体的随动压接触装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，它是在可移动的一次载流导体上部和底端分别设置有与其连为一体的抱箍，在抱箍的下方对应设置有与供电电源连接的汇流排，其中上部的汇流排套在一次载流导体上，下部的汇流排位于一次载流导体的下方，在汇流排的下方分别对应设置随动压接触结构，随动压接触结构产生反向作用力，可使抱箍与汇流排形成紧密的面接触。特点是：随动压接触装置各部件之间的接触紧密，接触部位电阻小，不会出现局部发热而造成设备损坏，结构简单，运行安全可靠，试验状态与实际工况条件完全相同，试验数据准确，适合对各种电流互感器和其它电器产品在40KA以上的条件下进行性能试验。

Description

超大电流一次载流导体的随动压接触装置
技术领域
本发明涉及一种电气元件在超大电流条件下进行性能测试的装置，特别是超大电流一次载流导体的随动压接触装置。
背景技术
目前大型发电机的额定功率已达到1000MVA甚至更大，发电机输出电流可达30～50kA。这就意味着为发电机机组配套用电流互感器面临的环境工况越发恶劣，一是超大电流带来磁场强度的剧增；二是一次导体呈三相或六相排列带来的相间距缩小引起的邻相干扰，尤以火电或核电机组为重；三是运行时引起的环境温度升高。为了能够满足上述工况条件，对超大电流互感器的技术性能提出了更高要求。
超大电流互感器产品的性能试验是保证产品质量的重要环节，最主要的两项检定指标是超大电流互感器在工况条件下的误差和温升。目前采用的试验检测方法为直接法和等安匝法。
用直接法进行检定是最接近现实状态，试验结果较为真实，缺点是设备要随被试品的技术条件去产生超大电流，高达40kA，并且要长时间维持在大电流的条件下，一般要连续通过20小时左右才能达到被试品的热平衡状态，这在实际工程上很难办到，特别是在一次圆铜载流导体两端形成良好接触是突出的技术难题。
另一种方法是用等安匝法，由于超大电流互感器的额定一次电流很大，实施检定测试时，除需要相同额定电流比的标准GTA外，还需要大电流源。而检定测试实验室一般都不具备上万安培的大电流源。故工程上常采用等安匝法检定测试。以等安匝法实施检定时，一次等安匝绕组电流应根据标准电流互感器的额定一次电流确定，一般为被检电流互感器额定一次电流的几十分之一，具体是将一次等安匝绕组尽可能均匀地缠绕在被检电流互感器的圆周上，其匝数在数值上等于被检电流互感器的额定电流比除以标准电流互感器的额定电流比。采用等安匝方法检定测试电流互感器时，会有两方面的问题：一是不能模拟实际工作环境，二是外部电流产生的杂散磁场与电流互感器一次等安匝绕组的主磁场叠加后，会在被试电流互感器中产生不均匀分布的磁场，使检测结果与实际工况条件下差异较大，且操作过程中离散性大，复现性不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，该装置可以保证一次载流导体与供电电源形成良好接触，且接触电阻小，接触部位温度低，为超大电流电器元件的性能试验提供可行性保障。
本发明的技术解决方案是：一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，包括一次载流导体，其特征在于在可移动的一次载流导体上部和底端分别设置有与其连为一体的抱箍，在抱箍的下方对应设置有与供电电源连接的汇流排，其中上部的汇流排套在一次载流导体上，下部的汇流排位于一次载流导体的下方，在汇流排的下方分别对应设置随动压接触结构，随动压接触结构产生反向作用力，可使抱箍与汇流排形成紧密的面接触。
安装抱箍位置处的一次载流导体上设有环形凹槽，抱箍内径与环形凹槽处的一次载流导体外径相同，两者为紧密配合。
所述的抱箍沿周向均匀分布有缝隙，从外径向内径方向不贯通，轴向贯通。
所述的随动压接触结构是由弹簧支座和支撑弹簧构成，支撑弹簧的两端抵在汇流排与弹簧支座之间。
本发明提供的超大电流一次载流导体的随动压接触装置，其一次载流导体为可移动的，方便取放试验样品。一次载流导体与超大电流试验设备的一次回路可靠的电连接，直接关系到试验设备能否安全稳定运行，因此，本发明采用在一次载流导体的两端分别设置与其连为一体的抱箍，抱箍随一次载流导体的移动与对应设置的汇流排接触，通过汇流排、抱箍和一次载流导体形成超大试验电流的导电回路。同时，通过设置在汇流排下方的随动压接触结构，在汇流排上形成反向作用力，向下的压力越大，随动压接触结构的反向作用力也就越大，使得一次载流导体上的抱箍能够与汇流排紧密接触，形成良好的导电回路。随动压接触结构的反向作用力还能够克服一次载流导体垂直运动时可能产生的压力不均问题。良好的接触使得一次载流导体上的抱箍与汇流排的接触可以长时间耐受40kA以上超大电流，接触部位的电阻小，温升低，不会出现局部发热而导致设备损坏，保证超大电流试验设备安全可靠运行。
本发明的特点是：随动压接触装置的一次载流导体与抱箍、抱箍与汇流排之间均具有良好、紧密的接触，接触部位电阻小，不会出现局部发热而造成设备损坏，结构简单，运行安全可靠，试验状态与实际工况条件完全相同，试验数据准确，适合对各种电流互感器和其它电器产品的在40KA以上的工作状态下进行稳态误差、复合误差、温升试验、冲击试验及其它性能试验。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明抱箍的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述：
如图1、2所示，本发明提供的超大电流一次载流导体的随动压接触装置，一次载流导体5采用铜棒制成，本实施例的铜棒直径 200 mm，自重 150 kg，长度 1340mm，承受一次大电流在40kA以上，且持续时间在20小时以上。一次载流导体的顶端与超大电流试验设备的驱动机构连接，由驱动机构带动一次载流导体上下移动，可以放入和取出穿心式结构的超大电流互感器。一次载流导体的上部和底端分别设有环形凹槽12，抱箍1、6分别安装在环形凹槽处，环形凹槽的深度为1mm，环形凹槽宽度与抱箍高度一致，抱箍的内径与环形凹槽处的一次载流导体外径相同。通过提高两部件装配及加工精度，使两者形成紧密配合，保证导电性能。抱箍是由两个对称的半箍对接构成，采用紫铜材料制作，螺栓穿过半箍对称设置的凸耳11，将抱箍固定在一次载流导体上。为了进一步保持两部件的紧密接触，抱箍沿周向每隔30度切割一条从外径向内径方向向不贯通，且轴向贯通的缝隙10，该缝隙采用电脉冲加工，缝隙宽在0.3-0.5mm范围内，缝隙距内孔径的距离在12-14mm的范围内。安装后，抱箍受到螺栓压紧时，整体被拉伸压缩，使抱箍与一次载流导体的配合更加紧密。在抱箍的下方对应设置有正方形的汇流排2、7，汇流排与供电电源连接。上部的汇流排套在一次载流导体上，下部的汇流排与一次载流导体相对。在汇流排四个角的下方设置随动压接触结构，是由弹簧支座4、9和支撑弹簧3、8构成，支撑弹簧的两端抵在汇流排与弹簧支座之间。随动压接触结构的作用是：在抱箍随一次载流导体向下移动压紧在汇流排上，随动压接触结构产生反向作用力，可始终保持抱箍与汇流排紧密的面接触。
检测试验时，超大电流试验设备的驱动机构带动一次载流导体做垂直向上提升运动，将电流互感器放入设备中，一次载流导体垂直向下从电流互感器的圆环穿过，抱箍的端面压紧在对应设置的汇流排上，并保持一定向下的作用力。同时随动压接触结构的支撑弹簧被压缩，产生向上的作用力，使两接触面形成良好接触。供电电源经上部的汇流排、上部的抱箍、一次载流导体、下部的包箍和下部的汇流排形成的电流回路，提供40kA的试验电流，试验过程在 20小时以上，试验结束后，驱动一次载流导体上移，取出电流互感器。

Claims (4)

1.一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，包括一次载流导体，其特征在于在可移动的一次载流导体上部和底端分别设置有与其连为一体的抱箍，在抱箍的下方对应设置有与供电电源连接的汇流排，其中上部的汇流排套在一次载流导体上，下部的汇流排位于一次载流导体的下方，在汇流排的下方分别对应设置随动压接触结构，随动压接触结构产生反向作用力，可使抱箍与汇流排形成紧密的面接触。
2.根据权利要求1所述的一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，其特征在于安装抱箍位置处的一次载流导体上设有环形凹槽，抱箍内径与环形凹槽处的一次载流导体外径相同，两者为紧密配合。
3.根据权利要求1所述的一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，其特征在于所述的抱箍沿周向均匀分布有缝隙，从外径向内径方向不贯通，轴向贯通。
4.根据权利要求1所述的一种超大电流一次载流导体的随动压接触装置，其特征在于所述的随动压接触结构是由弹簧支座和支撑弹簧构成，支撑弹簧的两端抵在汇流排与弹簧支座之间。
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