CN110780167A - 一种桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，包括恒温箱和电极系统，恒温箱内设有加热管和温度传感器，电极系统包括高压铜棒电极和地电极；高压铜棒电极为圆柱体铜电极，位于桶式复合绝缘材料内部，圆柱体铜电极为沿直径切开形成的两个半圆柱铜电极；圆柱体铜电极上表面圆心攻丝拧入上铜棒，下表面圆心攻丝拧入下铜棒；地电极紧贴住桶式复合绝缘材料外壁；上铜棒接高压端接局部放电检测仪或电压测量仪，地电极接低压端；局部放电检测仪或电压测量仪将采集到的电压数据发送到计算机。本发明能保证电极与绝缘材料贴合紧密，防止电极与绝缘材料之间存在缝隙造成气隙放电及绝缘材料沿径向发生爬电。
Description
技术领域
本发明涉及高压电力设备绝缘性能检测技术领域，具体为一种桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置。
背景技术
近年来，复合绝缘套管由于其优异的绝缘性能而广泛地应用于输变电设备，其中起支撑作用的内绝缘材料复合玻璃纤维增强环氧树脂基芯棒的应用也日益广泛。复合绝缘套管中主要与油接触的复合绝缘芯棒是起内部绝缘和支撑的主要部件，起到承载、支撑电气设备的作用，可以说是复合套管中最核心的部分。此外，复合绝缘芯棒还具有良好的介电性能和耐击穿性，因而受到电网公司青睐。复合绝缘芯棒持续处于高电压、强电场环境中。会因过热、设计制造缺陷等原因，随着时间推移而发生相应的热老化、电老化等。老化后的绝缘芯棒因为其本身工艺上存在的缺陷如存在气隙、杂质等原因，产生局部放电进而造成进一步劣化。劣化严重的复合绝缘管会出现芯棒粉化、绝缘击穿等问题，甚至导致整个复合绝缘套管发生断裂，破坏其整体的绝缘结构，严重威胁电网安全稳定运行。
由此可见，为防止在复杂的条件下复合绝缘芯棒因老化后发生局部放电甚至击穿而造成整体的绝缘破坏，需要对其内部绝缘缺陷进行检测，通过相应的特征量对绝缘材料的质量状况进行表征。因此，发明一种桶式绝缘性能检测装置来检测复合绝缘芯棒的绝缘性能显得十分重要与急切。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可以调节恒温箱中的温度，在能模拟实际运行工况提供均匀的电场的前提下，能保证电极与绝缘材料贴合紧密，防止电极与绝缘材料之间存在缝隙造成气隙放电及绝缘材料沿径向发生爬电，全面地检测绝缘材料内部各个位置可能存在的缺陷，测试不同温度下绝缘材料的局部放电和击穿参数的装置。技术方案如下：
一种桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，包括恒温箱和用于测试局部放电或者击穿的电极系统，恒温箱内设有加热管和温度传感器，温度传感器采集箱内温度数据并发送至计算机，计算机通过温控箱控制外接电源系统的通断，进而控制加热管启闭；所述电极系统包括高压铜棒电极和地电极；所述高压铜棒电极为圆柱体铜电极，位于桶式复合绝缘材料内部，所述圆柱体铜电极为沿直径切开形成的两个半圆柱铜电极；圆柱体铜电极上、下表面圆心处经攻丝处理，上表面圆心攻丝处拧入上铜棒，下表面圆心攻丝处拧入下铜棒，使两个半圆柱铜电极向外挤压紧贴住桶式复合绝缘材料内壁；所述地电极紧贴住桶式复合绝缘材料外壁；试验中，通过上铜棒接外接电源系统高压端及局部放电检测仪或电压测量仪，通过地电极接外接电源系统低压端；局部放电检测仪或电压测量仪将采集到的电压数据发送到计算机。
进一步的，所述地电极采用导线丝或导电片。
更进一步的，所述电极系统由支撑杆固定支撑；四个支撑杆分别支撑于桶式复合绝缘材料外壁；支撑杆包括方形环氧树脂绝缘板和弹簧，弹簧上端与环氧树脂绝缘板下表面连接，下端与和恒温箱箱壁固定连接。
更进一步的，所述加热管有四根，与计分别固定于恒温箱的四角。
更进一步的，还包括设置于恒温箱内部与计算机连接的湿度传感器，湿度传感器将采集到的箱内湿度数据传输到电脑，通过干燥剂调节箱内湿度。
本发明的有益效果是：本发明不仅能模拟实际运行工况提供均匀的电场的前提下，能保证电极与绝缘材料贴合紧密，防止电极与绝缘材料之间存在缝隙造成气隙放电及绝缘材料沿径向发生爬电，全面地检测绝缘材料内部各个位置可能存在的缺陷。还可以调节恒温箱中的温度，测试不同温度下绝缘材料的局部放电和击穿参数的装置。比传统装置能更全面、准确地检测绝缘材料内部缺陷、评估绝缘材料老化状态。
附图说明
图1为本发明桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置示意图。
图2为电极系统细节图。
图中：1-恒温箱；2-电极系统；3-支撑杆；4-加热管；5-温度传感器；6-湿度传感器；7-温控箱；8-外接电源系统；9-计算机；10-局部放电检测仪或电压测量仪；11-桶式复合绝缘材料；12、13-半圆柱铜电极；14-上铜棒；15-下铜棒；16-地电极；17、18-方形切面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。由图1可以看出一种桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置主要包括透明恒温箱1，电极系统2，支撑杆3，加热管4，温度传感器5，湿度传感器6，温控箱7，外接电源系统8，计算机9，局部放电检测仪或电压测量仪10。操作方法具体如下：
如图2所示，电极系统2由高压电极和地电极构成。高压电极采用圆柱形铜棒，铜棒外表面打磨光滑，直径等于圆柱形固体复合绝缘材料11内径，高度小于绝缘材料高度。对圆柱上、下表面圆心处12a、12b进行攻丝处理后，将圆柱电极沿直径切开成两个半圆柱12、13，并对两个方形切面17、18进行打磨，使得两个半圆柱电极可以刚好放入绝缘材料内部。取两根细铜棒，对细铜棒的一端磨尖后进行攻丝处理。在圆心攻丝处分别拧入上铜棒14和下铜棒15，使得两个半圆柱形铜电极在细铜棒的挤压下卡紧紧贴住绝缘管内壁；地电极采用导电体例如导线丝、导电片等16紧贴住绝缘管外壁。高压端接上铜棒，低压端接外表面导电体。
通过计算机9设置试验温度，控制命令传到加热管4进行加热，由温度传感器5检测恒温箱内温度并将数据传输到温控箱7。当温度满足电脑所设温度时，控制外接电源8接通；当温度超过电脑所设温度时，控制外接电源8关闭。
支撑杆3由方形环氧树脂绝缘板和弹簧构成。弹簧上表面和环氧树脂绝缘下表面连接，下表面和恒温箱箱壁连接。绝缘材料和绝缘电极2由四根支撑杆3支撑固定。弹簧的伸缩可以带动环氧树脂绝缘板的移动以满足不同尺寸的绝缘材料的固定。
湿度传感器6与电计算机9相连，将箱内湿度传输到计算机9，通过干燥剂调节箱内湿度，可以实时监测箱内的湿度并保证箱中湿度的恒定。局部放电发生或者击穿发生后，由局部放电检测仪或电压测量仪10将检测到的参数传输到计算机9进行储存。
Claims (5)
1.一种桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，其特征在于，包括恒温箱（1）和用于测试局部放电或者击穿的电极系统（2），恒温箱（1）内设有加热管（4）和温度传感器（5），温度传感器（5）采集箱内温度数据并发送至计算机（9），计算机（9）通过温控箱（7）控制外接电源系统（8）的通断，进而控制加热管（4）启闭；所述电极系统（2）包括高压铜棒电极和地电极（16）；所述高压铜棒电极为圆柱体铜电极，位于桶式复合绝缘材料（11）内部，所述圆柱体铜电极为沿直径切开形成的两个半圆柱铜电极（12）、（13）；圆柱体铜电极上、下表面圆心处（12a）、（12b）经攻丝处理，上表面圆心攻丝处拧入上铜棒（14），下表面圆心攻丝处拧入下铜棒（15），使两个半圆柱铜电极（12）、（13）向外挤压紧贴住桶式复合绝缘材料（11）内壁；所述地电极（16）紧贴住桶式复合绝缘材料（11）外壁；试验中，通过上铜棒（14）接外接电源系统（8）高压端及局部放电检测仪或电压测量仪（10），通过地电极（16）接外接电源系统（8）低压端；局部放电检测仪或电压测量仪（10）将采集到的电压数据发送到计算机（9）。
2.根据权利要求1所述的桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，其特征在于，所述地电极（16）采用导线丝或导电片。
3.根据权利要求1所述的桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，其特征在于，所述电极系统（2）由支撑杆（3）固定支撑；四个支撑杆（3）分别支撑于桶式复合绝缘材料（11）外壁；支撑杆（3）包括方形环氧树脂绝缘板和弹簧，弹簧上端与环氧树脂绝缘板下表面连接，下端与和恒温箱（1）箱壁固定连接。
4.根据权利要求1所述的桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，其特征在于，所述加热管（4）有四根，分别固定于恒温箱（1）的四角。
5.根据权利要求1所述的桶式复合绝缘材料绝缘性能检测装置，其特征在于，还包括设置于恒温箱（1）内部与计算机（9）连接的湿度传感器（6），湿度传感器（6）将采集到的箱内湿度数据传输到电脑，通过干燥剂调节箱内湿度。
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