CN111077425A - 一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置 - Google Patents

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CN111077425A CN202010054324.9A CN202010054324A CN111077425A CN 111077425 A CN111077425 A CN 111077425A CN 202010054324 A CN202010054324 A CN 202010054324A CN 111077425 A CN111077425 A CN 111077425A
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张卓
杨威
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陈赟
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边凯
史晓宁
李飞
张翀
刘建军
李成刚
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Shandong Taikai Electric Apparatus Insulation Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Global Energy Interconnection Research Institute
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Shandong Taikai Electric Apparatus Insulation Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Global Energy Interconnection Research Institute
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Abstract

本发明涉及高压试验设备技术领域,具体涉及一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,包括装配筒,具有密封腔室;高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒,均设置在所述密封腔室内,所述高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒之间设有绝缘拉杆,所述绝缘拉杆的一端伸入至所述高压端屏蔽筒内,另一端与所述低压端屏蔽筒转动连接。本发明提供一种模拟实际绝缘拉杆的安装状态,提高试验结果准确性的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置。

Description

一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置
技术领域
本发明涉及高压试验设备技术领域,具体涉及一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置。
背景技术
绝缘拉杆具有优异的绝缘性能、高的机械性能、重量轻及耐六氟化硫气体分解物腐蚀等特点;绝缘拉杆应用于800kV的断路器中,是开关中的重要零部件之一,对于开关的使用性能和使用寿命起关键作用,需具备可靠的电性能,可以承受高电压、大载荷、强气流气吹作用等。
例如,中国专利文献CN205139311U所公开的六氟化硫高压电器用绝缘拉杆绝缘试验装置,包括套管、耦合电容器气室、试验气室、以及脉冲电流局部放电检测设备;其中绝缘拉杆放置试验气室中,将绝缘拉杆放置在夹具与绝缘支撑之间,但是该连接方式为非实际绝缘拉杆的装配方式,绝缘拉杆金具无法实现有效屏蔽,金具的尖角为引起电场的畸变,引起局部放电量过大,最终导致试验结果的不准确。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中绝缘拉杆的绝缘试验装置在试验的过程中,试验结果不准确的缺陷,从而提供一种模拟实际绝缘拉杆的安装状态,提高试验结果准确性的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,包括:
装配筒,具有密封腔室;
高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒,均设置在所述密封腔室内,所述高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒之间设有绝缘拉杆,所述绝缘拉杆的一端伸入至所述高压端屏蔽筒内,另一端与所述低压端屏蔽筒转动连接。
进一步,所述装配筒、高压端屏蔽筒、低压端屏蔽筒、以及绝缘拉杆位于同一轴线上。
进一步,还包括连接结构,所述连接结构包括:
连接孔,设于所述绝缘拉杆和高压端屏蔽筒两者其中之一上;
连接轴,设于所述绝缘拉杆和高压端屏蔽筒两者其中另一上,适于所述绝缘拉杆与所述高压端屏蔽筒连接。
进一步,还包括与所述装配筒相连的套管,所述套管垂直于所述装配筒,在所述套管的内部设有与所述高压端屏蔽筒连接的导电组件。
进一步,所述导电组件包括:
第一导电杆,设置在所述套管内,且与所述高压端屏蔽筒连接;
屏蔽筒,套设在所述第一导电杆靠近所述装配筒的一端,且与所述套管固定连接,用于屏蔽周围电场的干扰。
进一步,在所述套管远离所述装配筒的一端设有屏蔽罩,在所述屏蔽罩内设有与所述第一导电杆连接的接线板。
进一步,在所述装配筒与所述套管之间设有绝缘件。
进一步,所述绝缘件为盆式绝缘子。
进一步,还包括设置在所述高压端屏蔽筒与所述第一导电杆之间的第二导电杆,所述第二导电杆贯穿所述绝缘件。
进一步,在所述装配筒与套管的底部设有底架。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,包括装配筒,具有密封腔室;高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒,均设置在所述密封腔室内,所述高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒之间设有绝缘拉杆,所述绝缘拉杆的一端伸入至所述高压端屏蔽筒内,另一端与所述低压端屏蔽筒转动连接。将绝缘拉杆的左端插入至低压端屏蔽筒中,与低压端屏蔽筒之间插接,绝缘拉杆的右端与高压端屏蔽筒之间转动连接,该连接方式不仅便于绝缘拉杆分别与低压端屏蔽筒、高压端屏蔽筒的连接,同时还模拟了绝缘拉杆的真实的安装状态;并且高压端屏蔽筒和低压端屏蔽筒还起到了屏蔽周围电场的作用,防止了电场的干扰,使得电场强度分布更加的合理,从而在绝缘拉杆进行电性能试验时,提高了试验结果的准确性,使得试验的结果更加的准确和真实。
2.本发明提供的一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,所述装配筒、高压端屏蔽筒、低压端屏蔽筒、以及绝缘拉杆位于同一轴线上,从而提高了绝缘拉杆的试验精度。
3.本发明提供的一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,所述绝缘件为800kV盆式绝缘子,盆式绝缘子具有优良的电气、机械、电气性能,同时还具有耐环境和耐老化等性能,可以长时间承受960kV工频耐受电压及2100kV雷电冲击电压,保证了该电性能检验装置不会因为本身问题引起电性能检测异常,具备较高的质量稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置的结构示意图;
图2为图1中装配筒的结构示意图;
图3为图1中绝缘拉杆的结构示意图;
图4为图1中底架的俯视图;
图5为800kV绝缘拉杆电性能检验装置电位分布图;
图6为800kV绝缘拉杆耐电性能检验装置场强分布图;
附图标记说明:
1-装配筒;11-盖体;2-高压端屏蔽筒;3-低压端屏蔽筒;4-绝缘拉杆;41-连接孔;5-套管;51-第一导电杆;52-屏蔽筒;53-接线板;54-第二导电杆;55-屏蔽罩;6-绝缘件;7-底架;
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1-6所示,本发明实施例提供的一种800kV绝缘拉杆4的电性能检验装置,包括装配筒1、套管5、以及底架7。
装配筒1,具有密封腔室;
高压端屏蔽筒2和低压端屏蔽筒3,均设置在所述密封腔室内,所述高压端屏蔽筒2和低压端屏蔽筒3之间设有绝缘拉杆4,所述绝缘拉杆4的一端伸入至所述高压端屏蔽筒2内,另一端与所述低压端屏蔽筒3转动连接。
将绝缘拉杆4的左端插入至低压端屏蔽筒3中,与低压端屏蔽筒3之间插接,绝缘拉杆4的右端与高压端屏蔽筒2之间转动连接,从而便于绝缘拉杆4与低压端屏蔽筒3的连接,该装置模拟了绝缘拉杆4的真实的安装状态,使得绝缘拉杆4在进行电性能试验时,试验结果的准确性和真实性。并且高压端屏蔽筒2和低压端屏蔽筒3还起到了屏蔽周围电场的作用,防止了电场的干扰,减小了局部放电量,使得电场强度分布更加的合理,在进行电性能试验过程中,不会因为检验装置而影响试验结果。
在本实施例中,绝缘拉杆为芳纶绝缘拉杆。
在本实施例中,所述装配筒1、高压端屏蔽筒2、低压端屏蔽筒3、以及绝缘拉杆4位于同一轴线上,保证了绝缘拉杆4的安装精度,同时保证了试验结果的准确性。
如图3所示,还包括连接结构,所述连接结构包括连接孔41和连接轴(图中未示出)。
连接孔41,设于所述绝缘拉杆4的右端,在连接孔41上设有内螺纹;
连接轴,设于所述高压端屏蔽筒2上,在连接轴上设有外螺纹,适于所述绝缘拉杆4与所述高压端屏蔽筒2连接,此时绝缘拉杆4可以直接插入至高压端屏蔽筒2中。
作为可变换的实施例,连接孔41还可以设于高压端屏蔽筒2上,连接轴设置在绝缘拉杆4上。
如图1-2所示,还包括与所述装配筒1相连的套管5,所述套管5垂直于所述装配筒1,在所述套管5的内部设有与所述高压端屏蔽筒2连接的导电组件,通过导电组件为高压端屏蔽筒2提供高压电,从而对绝缘拉杆4进行试验。在本实施例中,套管5与装配筒1的其中一端部连接。
所述导电组件包括第一导电杆51和屏蔽筒。
第一导电杆51设置在所述套管5内,且与所述高压端屏蔽筒2连接;
屏蔽筒52,套设在所述第一导电杆51靠近所述装配筒1的一端,且与所述套管5固定连接,即屏蔽筒52设置在第一导电杆51的下部,用于屏蔽周围电场或外部设备对高压端屏蔽筒2的干扰,避免了对绝缘拉杆4试验结果的影响,从而提高了试验结果的准确性。
在本实施例中,在所述套管5远离所述装配筒1的一端设有屏蔽罩55,在所述屏蔽罩55内设有与所述第一导电杆51连接的接线板53,通过接线板53与冲击电压测量设备或工频电压测量设备连接,从而为第一导电杆51提供高压电;屏蔽罩55的设置,起到了保护接线板53和第一导电杆51的作用。
在所述装配筒1与所述套管5之间设有绝缘件6,从而提高了装配筒1和套管5之间的密封性能和绝缘性能。
在本实施例中,所述绝缘件6为800kV盆式绝缘子,盆式绝缘子具有优良的电气、机械、电气性能,同时还具有耐环境和耐老化等性能,可以长时间承受960kV工频耐受电压及2100kV雷电冲击电压,保证了该电性能检验装置不会因为本身问题引起电性能检测异常,具备较高的质量稳定性。
在本实施例中,套管5设置在装配筒1的一端部,在装配筒1的另一端设有盖体11,该盖体11与装配筒1活动连接,从而便于安装绝缘拉杆4。为了便于第一导电杆51与高压端屏蔽筒2之间的连接,在所述高压端屏蔽筒2与所述第一导电杆51之间的第二导电杆54,所述第二导电杆54贯穿所述绝缘件6,主要起到了连接过渡的作用。
并且该装配筒1的腔体较小,六氟化硫气体充放气时间较为合理,从而提高了试验效率。
如图4所示,在本实施例中,在所述装配筒1与套管5的底部设有底架7,将装配筒1与套管5安装在底架7上,主要用于固定和支撑装配筒1和套管5,防止了装配筒1和套管5的移动。
为验证800kV绝缘拉杆4的电性能检验装置能否满足产品试验要求,基于有限元分析软件ANSYS对其电场分布进行计算,模型按轴对称模型近似处理。
赋材料属性:SF6的相对介电常数为1.0024,绝缘拉杆4的绝缘部分材质为环氧树脂加芳纶纤维布,相对介电常数取3.5。
施加载荷:对第一导电杆51及绝缘拉杆4嵌件等施加雷电冲击电压峰值2100kV,装配筒1、套管5的壳体及装配筒1、套管5连接处的屏蔽等施加零电位,计算结果如图5和图6所示:
根据《SF6高压电器设计》设计基准,如表1和表2所示:
表1不同SF6气压时光洁导体(粗糙度6.3μm)场强设计基准值
SF<sub>6</sub>表计气压(MPa) 0.3 0.4 0.5 0.6
E<sub>1</sub>(kV/mm) 20 24 29 33
表2绝缘件场强设计基准
Figure BDA0002372283900000071
本电性能检验装置的充气压力为表压0.4MPa,提取不同部位的场强值,并与基准值进行对比,如表3所示:
表3不同部位场强值与基准值对比
Figure BDA0002372283900000072
绝缘件6内部基准值为额定相电压下(462kV),无雷电冲击电压时的基准值。可按比例折算近似得到雷电冲击电压时的基准值为1.8kV,将计算结果与上述基准对比可知:所设计800kV绝缘拉杆的电性能检验装置的电场强度完全可满足要求。
具体的试验过程:首先将绝缘拉杆4安装在高压端屏蔽筒2和低压屏蔽筒内,然后关闭盖体11,使用真空泵分别对装配筒1和套管5进行抽真空处理,装配筒1和套管5均抽真空至-0.1MPa,待抽真空完毕后对套管5内部冲入六氟化硫气体至0.5MPa,对装配筒1的内部冲入六氟化硫气体至0.5MPa;若进行雷电冲击或操作冲击耐受电压试验,则将冲击电压测量设备电压输出线与接线板53连接,然后施加雷电冲击或操作冲击电压,电压经过接线板53、第一导电杆51、第二导电杆54传导到高压端屏蔽筒2上,从而对绝缘拉杆4进行雷电冲击或操作冲击耐受电压试验;若进行工频耐受电压试验,则将工频耐受电压测量设备电压输出线与接线板53连接,然后施加工频电压,电压经过接线板53、第一导电杆51、第二导电杆54传导到高压端屏蔽筒2上,从而对绝缘拉杆4进行工频耐受电压试验。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,包括:
装配筒(1),具有密封腔室;
高压端屏蔽筒(2)和低压端屏蔽筒(3),均设置在所述密封腔室内,所述高压端屏蔽筒(2)和低压端屏蔽筒(3)之间设有绝缘拉杆(4),所述绝缘拉杆(4)的一端伸入至所述高压端屏蔽筒(2)内,另一端与所述低压端屏蔽筒(3)转动连接。
2.根据权利要求1所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,所述装配筒(1)、高压端屏蔽筒(2)、低压端屏蔽筒(3)、以及绝缘拉杆(4)位于同一轴线上。
3.根据权利要求1所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,还包括连接结构,所述连接结构包括:
连接孔(41),设于所述绝缘拉杆(4)和高压端屏蔽筒(2)两者其中之一上;
连接轴,设于所述绝缘拉杆(4)和高压端屏蔽筒(2)两者其中另一上,适于所述绝缘拉杆(4)与所述高压端屏蔽筒(2)连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,还包括与所述装配筒(1)相连的套管(5),所述套管(5)垂直于所述装配筒(1),在所述套管(5)的内部设有与所述高压端屏蔽筒(2)连接的导电组件。
5.根据权利要求4所述的800kV绝缘拉杆(4)的电性能检验装置,其特征在于,所述导电组件包括:
第一导电杆(51),设置在所述套管(5)内,且与所述高压端屏蔽筒(2)连接;
屏蔽筒(52),套设在所述第一导电杆(51)靠近所述装配筒(1)的一端,且与所述套管(5)固定连接,用于屏蔽周围电场的干扰。
6.根据权利要求5所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,在所述套管(5)远离所述装配筒(1)的一端设有屏蔽罩(55),在所述屏蔽罩(55)内设有与所述第一导电杆(51)连接的接线板(53)。
7.根据权利要求5所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,在所述装配筒(1)与所述套管(5)之间设有绝缘件(6)。
8.根据权利要求7所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,所述绝缘件(6)为盆式绝缘子。
9.根据权利要求8所述的800kV绝缘拉杆的电性能检验装置,其特征在于,还包括设置在所述高压端屏蔽筒(2)与所述第一导电杆(51)之间的第二导电杆(54),所述第二导电杆(54)贯穿所述绝缘件(6)。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的800kV绝缘拉杆(4)的电性能检验装置,其特征在于,在所述装配筒(1)与套管(5)的底部设有底架(7)。
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