CN111443306A - 一种模拟gis内部触头接触不良的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，包括壳体以及壳体内的动导体、梅花触头、静导体和绝缘子，壳体包括圆筒、底盖和封盖，绝缘子为圆柱形且一端设有第一凸起，底盖一端开有与绝缘子形状相同的第一凹槽，该第一凹槽底部设有与第一凸起形状相同的第三通孔，绝缘子和第一凸起对应置于第一凹槽和第三通孔内，绝缘子上设有贯穿绝缘子和第一凸起的第一螺纹孔，封盖上开有第一通孔且通过螺栓同轴固定在底盖上开有第一凹槽的一侧，动导体和静导体分别穿过第一通孔并通过第一螺纹孔与绝缘子螺纹连接，圆筒焊接在2个封盖之间。与现有技术相比，本发明具有稳定性强、安全性高和精度高等优点。

Description

一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置

技术领域

本发明涉及高压电气设备试验技术领域，尤其是涉及一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置。

背景技术

气体绝缘全封闭组合电器GIS是组成电力系统的重要设备，主要由进出线装置、避雷器、电压互感器、电流互感器、快速接地开关、隔离开关、断路器以及母线等部件相互联结构成，采用气体绝缘，具有体积小、易维护等特点，母线是关键部件之一，是一种高电压、大电流电力传输设备。母线导电杆与外壳一般由铝合金材料制成，导电杆两端插入触头座，触头座通过螺栓固定在绝缘盆子上。由于导体焦耳热损耗以及外壳中的感应涡流损耗，实际运行中的母线一直处于发热状态。正常情况下母线的触头温度与导电杆导体温度相同或相近，母线整体温度场分布较为均匀并且温升在允许值范围内。然而一旦出现接触劣化而导致的接触不良现象，如存在螺栓松动、触头弹簧松弛、导电杆插入深度不足以及导体表面粗糙等缺陷，触头与导电杆之间的接触电阻将会增大，由于电流的收缩效应，母线触头温度将会急剧升高，当大电流流过时发热更为严重。触头温升又会引起材料蠕变，导致连接松弛，接触电阻进一步增大，触头温度继续上升，从而形成恶性循环，温升不仅降低了母线的最大载流能力，而且温升超过一定限度时将影响母线内部非导电材料的绝缘性能，使绝缘气体分解，固体绝缘劣化，降低母线的使用寿命，甚至可能出现触头熔焊，导致严重的短路故障。为还原GIS设备故障原因，研究故障机理，通常使用GIS设备试验平台用于模拟真实GIS及其故障缺陷。

现有技术也给出了一些解决方案，中国专利CN201911114202.8提出了一种GIS内部触头接触不良的模拟装置及红外校准方法，模拟装置包括壳体以及设置于壳体内的静导体、动导体、非标梅花触头、绝缘子和触头绝缘支架，静导体一端、非标梅花触头、动导体一端依次连接，构成导电回路，且静导体与非标梅花触头固定连接，动导体与非标梅花触头可拆卸连接，静导体另一端通过绝缘子与壳体连接，动导体另一端通过绝缘子与壳体连接，触头绝缘支架套在非标梅花触头上并与壳体连接，非标梅花触头为弹簧中径可变的梅花触头，该专利代替GIS母线筒来进行故障模拟与测试，达到便捷地检测GIS故障的目的。

但该专利直接将静导体和动导体插在盆式绝缘子上，梅花触头分别连接静导体和动导体，同时壳体套在绝缘子上，梅花触头通过触头绝缘支架支撑在壳体内部，安装时无法观察壳体内部，不便于安装，绝缘子无法提供足够的支撑强度使得静导体和动导体保持水平，会导致绝缘子倾斜，影响静导体和动导体与梅花触头的接触电阻以及装置的气密性，进一步导致壳体内部热量散失，梅花触头周围的温度也会通过触头绝缘支架传导至壳体，影响所测得的壳体内外温差的准确性，该专利装置的整体稳定性、安全性以及试验结果精度方面有待提高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，稳定性强，安全性高，精度高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，包括壳体以及壳体内的动导体、梅花触头、静导体和绝缘子，所述的壳体包括圆筒、底盖和封盖，所述的绝缘子为圆柱形且一端设有第一凸起，所述的底盖一端开有与绝缘子形状相同的第一凹槽，该第一凹槽底部设有与第一凸起形状相同的第三通孔，所述的绝缘子和第一凸起对应置于第一凹槽和第三通孔内，所述的绝缘子上设有贯穿绝缘子和第一凸起的第一螺纹孔，所述的封盖上开有第一通孔且通过螺栓同轴固定在底盖上开有第一凹槽的一侧，所述的动导体和静导体分别穿过第一通孔并通过第一螺纹孔与绝缘子螺纹连接，所述的圆筒焊接在2个封盖之间。

进一步地，所述的底盖的外缘直径和封盖的外缘直径相同，所述的第一通孔的直径小于绝缘子的外缘直径，使得底盖和封盖共同固定绝缘子，稳定性和密封性好。

进一步地，所述的绝缘子上设有若干个第二凸起，所述的封盖的对应位置上设有与第二凸起配合的第二凹槽，便于安装绝缘子的时候进行定位。

进一步地，所述的动导体包括动触臂底座和动触臂，所述的动触臂底座为圆筒结构，所述的动触臂底座两端分别与绝缘子和动触臂螺纹连接。

进一步地，所述的动触臂底座包括第一套筒和第二套筒，所述的第一套筒为管状结构，所述的第二套筒一端开有第一螺纹盲孔，所述的第一套筒一端与动触臂螺纹连接，另一端通过第一螺纹盲孔与第二套筒连接，所述的第二套筒穿过第一通孔后通过第一螺纹孔与绝缘子螺纹连接，所述的第二套筒上开有第一螺纹盲孔一端的相对端上开有第二螺纹盲孔，所述的第二螺纹盲孔内螺纹连接有连接导体。

可通过旋转第一套筒和第二套筒，调整动触臂底座的横向长度，进一步调节动触臂插入梅花触头的深度，同时第二套筒、第一套筒和动触臂的横截面外缘直径大小依次递减，稳定性好，质量轻。

进一步地，所述的静导体包括静触臂底座和静触臂，所述的静触臂为管状结构，其一端与梅花触头连接，另一端套在静触臂底座上并通过螺纹连接，所述的静触臂底座穿过第一通孔后通过第一螺纹孔与绝缘子螺纹连接。

进一步地，所述的静触臂底座包括第一导柱和第二导柱，所述的第一导柱一端与静触臂螺纹连接，另一端与第二导柱固定连接，所述的第二导柱的截面直径大于第一导柱的截面直径，所述的第二导柱的形状与第一螺纹孔相同且通过第一螺纹孔与绝缘子螺纹连接，提高稳定性，所述的第二导柱上设有第二螺纹盲孔，该第二螺纹盲孔内螺纹连接有连接导体，将第二套筒和第二导柱上的连接导体接入回路进行试验，操作简便，安全性好。

进一步地，所述的底盖上设有若干个第二通孔，所述的封盖的对应位置上设有与第二通孔尺寸相同的第二螺纹孔，所述的底盖通过第二通孔和第二螺纹孔与封盖螺栓连接。

进一步地，所述的第一套筒、第二套筒、第一导柱和第二导柱的材料为紫铜，所述的梅花触头的材料为铍钴铜，所述的绝缘子的材料为环氧树脂。

与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：

(1)本发明采用壳体以及壳体内的动导体、梅花触头、静导体和绝缘子进行模拟GIS内部触头接触不良的试验，壳体包括圆筒、底盖和封盖，底盖和封盖之间形成的空腔与绝缘子的形状相同，同时动导体或静导体通过第一螺纹孔与绝缘子连接，绝缘子能够稳固动导体和静导体的同时使动导体和静导体从装置的端部露出，整个装置的稳定性强，密封性好，拆卸简便，动导体、静导体以及梅花触头均在圆筒内部空腔内悬空，圆筒内壁不会直接与动导体、静导体以及梅花触头接触，试验结果更准确；

(2)本发明采用多段式的动导体，动导体包括动触臂底座和动触臂，动触臂底座包括第一套筒和第二套筒，第二套筒、第一套筒和动触臂通过螺纹连接且横截面积依次减小，稳定性好，同时可通过旋转第一套筒和第二套筒的螺纹调整动触臂底座的长度，进一步调整动触臂插入梅花触头的深度，操作简便；

(3)本发明采用多段式的静导体，静导体包括通过螺纹相互连接的静触臂底座和静触臂，静触臂为管状结构，重量轻，静触臂底座包括第一导柱和第二导柱，第一导柱一端与静触臂螺纹连接，另一端与第二导柱固定连接，第二导柱的截面直径大于第一导柱的截面直径，第二导柱的形状与第一螺纹孔相同且通过第一螺纹孔与绝缘子螺纹连接，稳定性好；

(4)本发明在第二套筒上开有第一螺纹盲孔一端的相对端上开有第二螺纹盲孔，第二螺纹盲孔内螺纹连接有连接导体，第二导柱上设有第二螺纹盲孔，该第二螺纹盲孔内螺纹连接有连接导体，通过连接导体将装置接入试验电路，操作简便，连接稳定；

(5)本发明在绝缘子上设有若干个第二凸起，封盖的对应位置上设有与第二凸起配合的第二凹槽，便于安装时定位，便于操作。

附图说明

图1为去外壳的装置正视图；

图2为装置的左视图；

图3为图2的A-A剖面图；

图中标号说明：

1.圆筒，2.动触臂底座，3.动触臂，4.梅花触头，5.绝缘子，6.静触臂底座，7.静触臂，8.底盖，9.封盖，10.连接导体，11.第一凹槽，12.第一凸起，13.第二凸起，14.第一通孔，15.第一螺纹孔，16.第二螺纹盲孔，17.第二通孔，18.第二螺纹孔，19.第三通孔，20.第一螺纹盲孔，21.第一套筒，22.第二套筒，61.第一导柱，62.第二导柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，如图1、图2和图3，包括壳体以及壳体内的动导体、梅花触头4、静导体和2个绝缘子5；

壳体包括圆筒1、底盖8和封盖9，绝缘子5为圆柱形且一端设有第一凸起12，底盖8一端开有与绝缘子5形状相同的第一凹槽11，该第一凹槽11底部设有与第一凸起12形状相同的第三通孔19，绝缘子5和第一凸起12对应置于第一凹槽11和第三通孔19内，绝缘子5上设有贯穿绝缘子5和第一凸起12的第一螺纹孔15，封盖9上开有第一通孔14且通过螺栓同轴固定在底盖8上开有第一凹槽11的一侧，动导体和静导体分别穿过第一通孔14并通过第一螺纹孔15与绝缘子5螺纹连接，圆筒1焊接在2个封盖9之间，底盖8的外缘直径和封盖9的外缘直径相同，第一通孔14的直径小于绝缘子5的外缘直径，底盖8上设有4个第二通孔17，封盖9的对应位置上设有与第二通孔17尺寸相同的第二螺纹孔18，底盖8通过第二通孔17和第二螺纹孔18与封盖9螺栓连接，底盖8和封盖9共同固定绝缘子5，提高了装置的密封性以及动导体和静导体稳定性，无需额外支撑梅花触头4。

动导体包括动触臂底座2和动触臂3，动触臂底座2为圆筒结构，动触臂底座2两端分别与绝缘子5和动触臂3螺纹连接；

动触臂底座2包括第一套筒21和第二套筒22，第一套筒21为管状结构，第二套筒22一端开有第一螺纹盲孔20，第一套筒21一端与动触臂3螺纹连接，另一端通过第一螺纹盲孔20与第二套筒22连接，第二套筒22穿过第一通孔14后通过第一螺纹孔15与绝缘子5螺纹连接，第二套筒22上开有第一螺纹盲孔20一端的相对端上开有第二螺纹盲孔16，第二螺纹盲孔16内螺纹连接有连接导体10。

静导体包括静触臂底座6和静触臂7，静触臂7为管状结构，其一端与梅花触头4连接，另一端套在静触臂底座6上并通过螺纹连接，静触臂底座6穿过第一通孔14后通过第一螺纹孔15与绝缘子5螺纹连接。

静触臂底座6包括第一导柱61和第二导柱62，第一导柱61一端与静触臂7螺纹连接，另一端与第二导柱62固定连接，第二导柱62的截面直径大于第一导柱61的截面直径，第二导柱62的形状与第一螺纹孔15相同且通过第一螺纹孔15与绝缘子5螺纹连接，第二导柱62上也设有第二螺纹盲孔16，第二螺纹盲孔16内螺纹连接有连接导体10，将第二套筒22和第二导柱62上的连接导体10接入试验电路中进行试验，操作简单。

绝缘子5上设有若干个第二凸起13，封盖9的对应位置上设有与第二凸起13配合的第二凹槽。

圆筒1、底盖8和封盖9的材料均为6061铝合金，加工性能、焊接性能以及韧性好，第一套筒21、第二套筒22、第一导柱61和第二导柱62的材料为紫铜，梅花触头的材料为铍钴铜，绝缘子5的材料为环氧树脂。

安装试验装置时首先将梅花触头4与静导体和动导体连接，然后先将动导体或者静导体一侧的绝缘子5和底盖8安装好，再套上焊接好的圆筒1和封盖9，封盖9通过第二凸起13和第二凹槽进行定位，然后再将另一侧的绝缘子5和底盖8依次安装到该侧的封盖9上，然后将装置两侧的连接导体10接入测试电路，进行GIS内部触头接触不良模拟试验，可在安装时通过旋转第一套筒21和第二套筒22的螺纹，调整动触臂底座2的长度，进一步调整动触臂3插入梅花触头4中的深度，以改变试验参数，操作简便。

本实施例提出了一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，能够稳定地2固定绝缘子5，且密封性和安全性好，拆装方便，试验的结果精度高。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，包括壳体以及壳体内的动导体、梅花触头(4)、静导体和绝缘子(5)，其特征在于，所述的壳体包括圆筒(1)、底盖(8)和封盖(9)，所述的绝缘子(5)为圆柱形且一端设有第一凸起(12)，所述的底盖(8)一端开有与绝缘子(5)形状相同的第一凹槽(11)，该第一凹槽(11)底部设有与第一凸起(12)形状相同的第三通孔(19)，所述的绝缘子(5)和第一凸起(12)对应置于第一凹槽(11)和第三通孔(19)内，所述的绝缘子(5)上设有贯穿绝缘子(5)和第一凸起(12)的第一螺纹孔(15)，所述的封盖(9)上开有第一通孔(14)且通过螺栓同轴固定在底盖(8)上开有第一凹槽(11)的一侧，所述的动导体和静导体分别穿过第一通孔(14)并通过第一螺纹孔(15)与绝缘子(5)螺纹连接，所述的圆筒(1)焊接在2个封盖(9)之间。

2.根据权利要求1所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的动导体包括动触臂底座(2)和动触臂(3)，所述的动触臂底座(2)为圆筒结构，所述的动触臂底座(2)两端分别与绝缘子(5)和动触臂(3)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的动触臂底座(2)包括第一套筒(21)和第二套筒(22)，所述的第一套筒(21)为管状结构，所述的第二套筒(22)一端开有第一螺纹盲孔(20)，所述的第一套筒(21)一端与动触臂(3)螺纹连接，另一端通过第一螺纹盲孔(20)与第二套筒(22)连接，所述的第二套筒(22)穿过第一通孔(14)后通过第一螺纹孔(15)与绝缘子(5)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的第二套筒(22)上开有第一螺纹盲孔(20)一端的相对端上开有第二螺纹盲孔(16)，所述的第二螺纹盲孔(16)内螺纹连接有连接导体(10)。

5.根据权利要求1所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的静导体包括静触臂底座(6)和静触臂(7)，所述的静触臂(7)为管状结构，其一端与梅花触头(4)连接，另一端套在静触臂底座(6)上并通过螺纹连接，所述的静触臂底座(6)穿过第一通孔(14)后通过第一螺纹孔(15)与绝缘子(5)螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的静触臂底座(6)包括第一导柱(61)和第二导柱(62)，所述的第一导柱(61)一端与静触臂(7)螺纹连接，另一端与第二导柱(62)固定连接，所述的第二导柱(62)的截面直径大于第一导柱(61)的截面直径，所述的第二导柱(62)的形状与第一螺纹孔(15)相同且通过第一螺纹孔(15)与绝缘子(5)螺纹连接，所述的第二导柱(62)上设有第二螺纹盲孔(16)，该第二螺纹盲孔(16)内螺纹连接有连接导体(10)。

7.根据权利要求1所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的第一通孔(14)的直径小于绝缘子(5)的外缘直径。

8.根据权利要求1所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的绝缘子(5)上设有若干个第二凸起(13)，所述的封盖(9)的对应位置上设有与第二凸起(13)配合的第二凹槽。

9.根据权利要求1所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的底盖(8)的外缘直径和封盖(9)的外缘直径相同。

10.根据权利要求1所述的一种模拟GIS内部触头接触不良的试验装置，其特征在于，所述的底盖(8)上设有若干个第二通孔(17)，所述的封盖(9)的对应位置上设有与第二通孔(17)尺寸相同的第二螺纹孔(18)，所述的底盖(8)通过第二通孔(17)和第二螺纹孔(18)与封盖(9)螺栓连接。

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