CN111044856B - 一种盘型绝缘子陡波试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种盘型绝缘子陡波试验装置，包括：框架平台、陡化装置及待试验盘形绝缘子和电阻分压器；陡化装置具有能产生陡化间隙的第一球形电极和第二球形电极，第一球形电极和第二球形电极产生陡化间隙的部分均置于绝缘套管中，该陡化间隙的距离可调；第一球形电极的第一端穿出绝缘套管的第一端并与冲击电压发生器相连接，第二球形电极穿过绝缘套管的第二端并延伸入框架平台中；电阻分压器与待试验盘型绝缘子并联设置。本发明通过将陡化装置、电阻分压器和待试验盘型绝缘子集成在框架平台上，结构紧凑，能确保施加在绝缘子上的电压满足试验要求；并且，减小了外界环境条件对陡化间隙的影响，有利于实现陡化装置的稳定放电波形输出。
Description
技术领域
本发明涉及高电压试验技术领域，具体而言，涉及一种盘型绝缘子陡波试验装置。
背景技术
盘形悬式绝缘子是指由盘形绝缘件和连接金具组成的悬式绝缘子，其绝缘件通常用电工陶瓷和钢化玻璃制成。金具一般由钢冒和针形钢脚构成。故盘形悬式绝缘子又称为帽-脚形悬式绝缘串子。
盘型悬式绝缘子（以下简称绝缘子）供高压架空输配电线路中的绝缘和固定导线用。一般组装成绝缘子串用于不同电压等级的线路上。绝缘子按其使用环境和地区，分普通型和耐污型两类。普通型绝缘子适用于一般地区，如适当增加绝缘子片数可提高污闪性能。耐污型绝缘子按其伞形结构分为钟罩型和双层伞型两种，耐污型绝缘子适用于工业粉尘、化工、盐碱、沿海及多雾地区，不同结构型式耐污绝缘子的最佳使用范围，需通过试预运行后总结确定。
陡波前冲击击穿电压试验是检验盘形绝缘子质量的重要指标。我国160 kV 及以上输电线路盘形绝缘子均要求按GB/T 20642-2006《高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验的规定通过陡波击穿电压试验》。我国的研究者开展了大量陡波下绝缘子击穿过程的研究，以提高绝缘子头部的内绝缘强度，进而提高盘形绝缘子的耐陡波性能。前人的研究认为陡波的作用时间小于10-5s，盘形绝缘子在陡波下的击穿属于电击穿。通过提高内绝缘强度，我国盘形绝缘子的耐陡波性能大幅提高，能够满足GB/T 20642-2006的要求。陡波试验回路一般如图1所示。试验回路由冲击电压发生器1＇、冲击电压陡化装置2＇、支撑工装3＇和电阻分压器4＇等组成。
然而上述试验回路存在以下缺点：（1）陡化装置的球隙直接暴露于空气中，受空气湿度、温度等外界干扰条件较大；（2）陡化装置、支持工装、电阻分压器等为分体式，之间用高压引线连接，引线电感会导致加在盘型绝缘子上的电压波形不满足试验标准的要求。（3）陡化球隙长期暴露在空气中，当上面积累灰尘后，会引起放电的不均匀。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种盘型绝缘子陡波试验装置，旨在解决现有陡波试验装置在进行陡波试验时难以确保加在盘型绝缘子上的电压波形满足试验标准的问题。
一个方面，本发明提出了一种盘型绝缘子陡波试验装置，包括：框架平台、置于所述框架平台顶部的陡化装置及置于所述框架平台中的待试验盘形绝缘子和电阻分压器；其中，所述陡化装置具有能产生陡化间隙的第一球形电极和第二球形电极，所述第一球形电极和第二球形电极产生陡化间隙的部分均置于绝缘套管中，并且，该陡化间隙的距离可调；所述第一球形电极的第一端穿出所述绝缘套管的第一端、并与冲击电压发生器相连接，所述第二球形电极穿过所述绝缘套管的第二端、并延伸入所述框架平台中； 所述电阻分压器与所述待试验盘型绝缘子并联设置，用以检测所述待测盘型绝缘子上的电压。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述框架平台包括：相对设置的上金属板和下金属板及连接在所述上金属板和所述下金属板之间的若干绝缘支柱；其中，各所述绝缘支柱围设成一容置空间，用以放置所述待试验盘型绝缘子。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，各所述绝缘支柱均倾斜设置在所述上金属板和所述下金属板之间。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述待试验盘型绝缘子通过连接金具与所述下金属板接地连接。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述电阻分压器设置在所述容置空间的外侧，且所述电阻分压器的两端分别与所述上金属板及所述下金属板连接。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述电阻分压器由无感电阻组成。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述第一球形电极通过丝扣与所述绝缘套管第一端的法兰连接，以调节所述陡化间隙的距离。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述第一球形电极外壁套设有弹性绝缘套，所述弹性绝缘套可相对所述绝缘套管第一端的法兰连接孔滑动，以调节所述陡化间隙的距离。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，还包括：空气恒温恒湿装置；其中，所述空气恒温恒湿装置的气流出口和气流出口均与所述绝缘套管连通，用以为所述陡化球隙部分提供恒温恒湿的放电环境。
进一步地，上述盘型绝缘子陡波试验装置中，所述绝缘套管的顶部连接法兰上开设有进气孔，所述绝缘套管的底部连接法兰上开设有出气孔。
本发明中，通过将陡化装置、电阻分压器和待试验盘型绝缘子集成在框架平台上，结构紧凑，克服了陡化装置、支持工装、电阻分压器等为分体式结构，彼此之间用高压引线连接，引线电感会导致加在盘型绝缘子上的电压波形不满足试验标准要求的缺点，能确保施加在绝缘子上的电压满足试验要求；并且，将冲击电压陡化装置的球隙部分放在某一个相对清洁干燥的环境中，减小了外界环境条件对陡化间隙的影响，有利于实现陡化装置的均匀放电。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为现有技术中盘型绝缘子陡波试验回路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的盘型绝缘子陡波试验装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的空气恒温恒湿装置与陡化装置的连通原理图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图2，本发明实施例的盘型绝缘子陡波试验装置包括：框架平台1、置于所述框架平台1顶部的陡化装置及置于所述框架平台1中的待试验盘形绝缘子3和电阻分压器4；其中，所述陡化装置具有能产生陡化间隙的第一球形电极21和第二球形电极22，所述第一球形电极21和第二球形电极22产生陡化间隙的部分均置于绝缘套管5中，并且，该陡化间隙的距离可调；所述第一球形电极21的第一端穿出所述绝缘套管5的第一端（图1中所示的上端）、并与冲击电压发生器6相连接；所述第二球形电极22穿过所述绝缘套管5的第二端（图1中所示的下端）、并延伸入所述框架平台1中；所述电阻分压器4与所述待试验盘型绝缘子3并列设置，用以检测所述待测盘型绝缘子3上的电压。
具体而言，框架平台1可以由两个导体和连接在两个导体之间的绝缘支撑柱组成，陡化装置设置在框架平台1顶部，其内部设置有形成陡化间隙的第一球形电极21和第二球形电极22，第一球形电极21位于第二球形电极22的上端，通过将第一球形电极21和第二球形电极22产生陡化球隙的部分密封在绝缘套管5中，使得陡化球隙处于一个相对洁净干燥的环境中，有利于减小外界环境对陡化球隙部分结构的影响。绝缘套管5可以为绝缘空心瓷套结构。
本实施例中，第一球形电极21的第一端（图1中的上端）可以通过丝扣与所述绝缘套管5第一端的法兰连接，以调节所述陡化间隙的距离。当然，也可以在所述第一球形电极21外壁套设有弹性绝缘套（图中未示出），所述弹性绝缘套可相对所述绝缘套管5第一端的法兰连接孔滑动，以调节所述陡化间隙的距离。第一球形电极21的第一端（图1中的上端）与冲击电压发生器6连接，陡化球隙的距离可调，有利于将不同陡度的冲击电压波形施加在待试验盘形绝缘子3上，从而确保加在盘型绝缘子上的电压波形满足试验标准。
第二球形电极22的第二端穿过框架平台的顶部并进入框架平台1的内部，第二球形电极22的第二端与待试验盘型绝缘子3接触，也可不接触，以将经过陡化的冲击电压施加在待试验盘型绝缘子3上。待试验盘型绝缘子3可以为盘型悬式绝缘子，电阻分压器4与待试验盘型绝缘子3可以并列设置，以测量施加在待试验盘型绝缘子3上的电压。
上述显然可以得出，本实施例中提供的盘型绝缘子陡波试验装置，通过将陡化装置、电阻分压器和待试验盘型绝缘子集成在框架平台上，克服了陡化装置、支持工装、电阻分压器等为分体式结构，彼此之间用高压引线连接，引线电感会导致加在盘型绝缘子上的电压波形不满足试验标准的要求的缺点，结构紧凑，方便产生满足试验要求的陡波试验平台；并且，将冲击电压陡化装置的球隙部分放在某一个相对清洁干燥的环境中，减小了外界环境条件对陡化间隙的影响，有利于实现陡化装置的均匀放电。
上述实施例中，所述框架平台1包括：相对设置的上金属板11和下金属板12及连接在所述上金属板11和所述下金属板12之间的若干绝缘支柱13；其中，各所述绝缘支柱13围设成一容置空间，用以放置所述待试验盘型绝缘子3。
具体而言，上金属板11与下金属板12形状及尺寸可以保持一致。待试验盘型绝缘子3通过连接金具7与所述下金属板12接地连接。可以通过导线8将间接金具7与下金属板12连接起来。
电阻分压器4设置在所述容置空间的外侧，且所述电阻分压器4的两端分别与所述上金属板11及所述下金属板12连接。电阻分压器4沿竖直方向设置在上金属板11与下金属板12之间。也就是说，电阻分压器4可以与待试验盘型绝缘子3保持平行设置，以确保电阻分压器4与待试验盘型绝缘子3并联在上金属板11与下金属板12之间之间即可。本实施例中，电阻分压器由无感电阻组成，可用于直接测量待试验盘型绝缘子3上的电压。
在本实施例的一种实施方式中，各个绝缘支柱13可以平行且间隔的设置在上金属板11与下金属板12之间，并且，各个绝缘支柱13可以围设成一方向容置空间。
在本实施例的另一种实施方式中，各绝缘支柱13均倾斜设置在所述上金属板11和所述下金属板12之间，以形成一棱锥状的容置空间，该棱锥的锥顶端可以朝向上金属板11设置。本实施例中，选用四根绝缘支柱13，形成一四棱锥状的容置空间。
参阅图3，上述各实施例中，还可以包括：空气恒温恒湿装置9；其中，所述空气恒温恒湿装置9的气流出口和气流出口均与所述绝缘套管5连通，用以为所述陡化球隙部分提供恒温恒湿的放电环境。
具体而言，所述绝缘套管5的顶部连接法兰51上开设有进气孔，所述绝缘套管5的底部连接法兰52上开设有出气孔。空气恒温恒湿装置9的气流出口与顶部连接法兰51上的进气孔通过顶部气流输送管511连通，空气恒温恒湿装置9的气流出口与底部连接法兰52上的出气孔通过底部气流输送管521连通，以形成一气流循环系统，以使绝缘套管5内部保持恒温恒湿，从而可以达到一个稳定的放电环境，减少试验的干扰因素。
具体实施时，底部连接法兰52上的出气孔可以沿其厚度方向贯通，通过底部气流输送管521从上金属板11上的管道进口穿入后又经上金属板11上的管道出口穿出后与空气恒温恒湿装置9连通；当然也可以在底部连接法兰52中开设一通气槽，该通气槽与底部连接法兰52位于绝缘套管5内部的表面上的通气孔连通，可以通过底部气流输送管521将绝缘套管5内部的气流经底部连接法兰52的侧壁输入至空气恒温恒湿装置9中。
综上，本发明提供的盘型绝缘子陡波试验装置，通过将陡化装置、电阻分压器和待试验盘型绝缘子集成在框架平台上，结构紧凑，克服了陡化装置、支持工装、电阻分压器等为分体式结构，彼此之间用高压引线连接，引线电感会导致加在盘型绝缘子上的电压波形不满足试验标准要求的缺点，能确保施加在绝缘子上的电压满足试验要求；并且，将冲击电压陡化装置的球隙部分放在某一个相对清洁干燥的环境中，减小了外界环境条件对陡化间隙的影响，有利于实现陡化装置的均匀放电。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，包括：框架平台、置于所述框架平台顶部的陡化装置及置于所述框架平台中的待试验盘型绝缘子和电阻分压器；其中，
所述陡化装置具有能产生陡化间隙的第一球形电极和第二球形电极，所述第一球形电极和第二球形电极产生陡化间隙的部分均置于绝缘套管中，并且，该陡化间隙的距离可调；所述第一球形电极的第一端穿出所述绝缘套管的第一端、并与冲击电压发生器相连接，所述第二球形电极穿过所述绝缘套管的第二端、并延伸入所述框架平台中；所述框架平台包括：相对设置的上金属板和下金属板及连接在所述上金属板和所述下金属板之间的若干绝缘支柱；其中，各所述绝缘支柱围设成一容置空间，用以放置所述待试验盘型绝缘子；
所述电阻分压器与所述待试验盘型绝缘子并联设置，用以检测所述待试验盘型绝缘子上的电压；
所述电阻分压器设置在所述容置空间的外侧，且所述电阻分压器的两端分别与所述上金属板及所述下金属板连接。
2.根据权利要求1所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，各所述绝缘支柱均倾斜设置在所述上金属板和所述下金属板之间。
3.根据权利要求1所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，所述待试验盘型绝缘子通过连接金具与所述下金属板接地连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，所述电阻分压器由无感电阻组成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，所述第一球形电极通过丝扣与所述绝缘套管第一端的法兰连接，以调节所述陡化间隙的距离。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，所述第一球形电极外壁套设有弹性绝缘套，所述弹性绝缘套可相对所述绝缘套管第一端的法兰连接孔滑动，以调节所述陡化间隙的距离。
7.根据权利要求1所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，还包括：空气恒温恒湿装置；其中，
所述空气恒温恒湿装置的气流出口和气流出口均与所述绝缘套管连通，用以为所述陡化装置的球隙部分提供恒温恒湿的放电环境。
8.根据权利要求7所述的盘型绝缘子陡波试验装置，其特征在于，所述绝缘套管的顶部连接法兰上开设有进气孔，所述绝缘套管的底部连接法兰上开设有出气孔。
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| GR01 | Patent grant | ||
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