CN112763876A - 旋转式局部放电缺陷模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气缺陷模拟装置技术领域，具体涉及一种用于GIS的旋转式局部放电缺陷模拟装置，包括：GIS母线腔、第一盆式绝缘子、第二盆式绝缘子、励磁变压器、中心导体和缺陷模拟单元安装部件，所述GIS母线腔包括：无局放腔和放电腔，所述放电腔设置有所述缺陷模拟单元安装部件，所述缺陷模拟单元安装部件包括：缺陷模拟单元密封壳体、主转动轴、主转动轴法兰、传动部件和缺陷模拟部件。

Description

旋转式局部放电缺陷模拟装置

旋转式局部放电缺陷模拟装置。

技术领域

本发明属于电气缺陷模拟装置技术领域，具体涉及一种用于GIS的旋转式局部放电缺陷模拟装置。

背景技术

GIS是气体绝缘全封闭组合电器的英文名字简称，在气体绝缘全封闭组合电器中，电气设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，从外部看不到任何开关、线路和接线端子。金属外壳的内部全部采用六氟化硫气体作为绝缘介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中。

目前的GIS局部放电缺陷模拟装置均采用独立布置的缺陷模型，一个缺陷模型对应一个调节控制装置，需要模拟多种缺陷时，就采用在GIS筒体上依次布置所需的缺陷装置，这样的不足之处在于每个缺陷模拟都需要独立的一套安装部件，安装部件多造成成本高，而且漏气可能性大大增加，给装置的密封带来了难度。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种用于GIS的旋转式局部放电缺陷模拟装置，实现一套安装部件可提供三种缺陷模拟的装置，节约了成本，降低了密封难度和GIS空间，并能快速有效实现不同缺陷的变换。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

旋转式局部放电缺陷模拟装置，包括：GIS母线腔、第一盆式绝缘子、第二盆式绝缘子、励磁变压器、中心导体和缺陷模拟单元安装部件，所述GIS母线腔包括：无局放腔和放电腔，所述GIS母线腔的壳体和第一盆式绝缘子密封形成所述无局放腔，所述GIS母线腔的壳体、第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子密封形成所述放电腔，所述励磁变压器设置于所述无局放腔中，所述励磁变压器的低压端子与设置GIS母线腔外的电源相连接，所述励磁变压器的高压尾端接地，所述中心导体位于所述放电腔中，所述中心导体的一端贯穿所述第一盆式绝缘子且与所述励磁变压器的高压首端相连接，所述中心导体的另一端贯穿所述第二盆式绝缘子，即所述中心导体由第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子架设；

所述放电腔设置有所述缺陷模拟单元安装部件，所述缺陷模拟单元安装部件包括：缺陷模拟单元密封壳体、主转动轴、主转动轴法兰、传动部件和缺陷模拟部件，所述缺陷模拟单元密封壳体竖直设置于GIS母线腔的壳体上端，所述缺陷模拟单元密封壳体为上下开口的圆筒状结构，所述缺陷模拟单元密封壳体与所述放电腔相连通，所述缺陷模拟单元密封壳体的上端同轴设置有主转动轴法兰，所述主转动轴法兰的内壁上设置有内螺纹，所述主转动轴同轴设置于所述缺陷模拟单元密封壳体中，且所述主转动轴的外壁上设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述主转动轴为上下开口的圆筒状结构，所述主转动轴的内腔下部设置有缺陷模拟部件，所述缺陷模拟部件包括：水平设置的中心轴、金属尖端缺陷部件、悬浮金属缺陷部件、空穴缺陷部件和连杆，所述中心轴垂直转动设置于所述主转动轴的内壁上，所述中心轴接地设置，所述金属尖端缺陷部件、悬浮金属缺陷部件和空穴缺陷部件分别通过连杆与中心轴相连接，三个所述连杆沿周向均布于所述中心轴的外壁上，且所述连杆均垂直设置于所述中心轴的外壁上，所述传动部件用于驱动所述中心轴转动，通过旋转主转动轴，可以实现主转动轴的上下运动，进而实现对缺陷模拟部件与中心导体之间距离的调节，通过中心轴的转动，可将指定的缺陷部件向下且伸出主转动轴，接触中心导体进行模拟试验。

所述传动部件包括：传动杆和传动蜗轮，所述传动杆竖直设置于所述主转动轴中，所述主转动轴中水平设置有多个的密封挡板，所述密封挡板起到密封GIS母线腔中六氟化硫气体的作用，同时起到安装传动杆的作用，所述传动杆依次贯穿所述密封挡板，且所述传动杆与所述密封挡板之间通过轴承连接，所述传动蜗轮同轴设置于所述中心轴上，所述传动杆的下端设置有与所述传动蜗轮相啮合的蜗杆，通过转动传动杆驱动蜗杆旋转，带动传动蜗轮旋转，进而带动中心轴转动，实现各连杆和缺陷的位置变化。

所述主转动轴中还设置有接地装置，所述接地装置设置于所述缺陷模拟部件的上方，所述接地装置与未工作的缺陷部件相连接，接地装置所述接地装置包括：柔性导体和接地线，所述柔性导体朝向所述缺陷模拟部件设置，位于下方的缺陷部件工作时，位于上方的两个缺陷部件分别与柔性导体相接触，实现接地，不会影响工作缺陷部件的正常局放模拟实验。

所述连杆为金属导体，所述连杆的一端通过中心轴实现接地，另一端连接与缺陷部件相连接，所述金属尖端缺陷部件包括：绝缘块A、金属尖端和连接导体A，所述绝缘块A的一端与所述连杆相连接，所述绝缘块A的另一端内部设有所述金属尖端，所述金属尖端的顶端朝向所述连杆，所述金属尖端的另一端与所述连接导体A相连接，所述悬浮金属缺陷部件包括：绝缘块B、金属电极和连接导体B，所述绝缘块B的一端与所述连杆相连接，所述绝缘块B的另一端连接有连接导体B，所述绝缘块B的内部设置有金属电极，所述空穴缺陷部件包括：绝缘块C和连接导体C，所述绝缘块C的一端与所述连杆相连接，所述绝缘块C的另一端连接有连接导体C，所述绝缘块C的内部设置有气泡，工作状态的缺陷部件的连接导体与中心导体相接触，不工作的缺陷部件的连接导体与接地装置相接触。

所述连接导体A、连接导体B和连接导体C的远离中心轴的一端位于同一圆周上，便于缺陷部件与接地装置接触。

所述传动杆的上端伸出所述主转动轴，且所述传动杆的上端设置有传动杆手柄。

所述主转动轴的上端设置有主转动轴手柄。

所述轴承为密封轴承，防止GIS母线腔中六氟化硫气体泄漏。

本发明的局部放电缺陷模拟实验原理同现有的GIS局部放电缺陷模拟装置相同，故在此不做详述，本发明的使用方法如下：

调整缺陷模拟部件与中心导体之间距离，主转动轴法兰的内壁上设置有内螺纹，主转动轴的外壁上设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，工作人员可通过旋转主转动轴，可以实现主转动轴的上下运动；

切换缺陷部件，工作人员可通过转动传动杆驱动蜗杆旋转，带动传动蜗轮旋转，进而带动中心轴的转动，可将指定的缺陷部件向下且伸出主转动轴，接触中心导体进行模拟试验。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明中缺陷模拟部件设置有三种缺陷部件，节约了成本，降低了密封难度和GIS空间，同时通过中心轴和传动部件的设计，能快速有效实现不同缺陷的变换。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明主转动轴的结构示意图。

图4为本发明缺陷模拟部件的结构示意图。

图5为本发明金属尖端缺陷部件的结构示意图。

图6为本发明悬浮金属缺陷部件的结构示意图。

图7为本发明空穴缺陷部件的结构示意图。

图中：1为GIS母线腔，11为无局放腔，12为放电腔，2为第一盆式绝缘子，3为第二盆式绝缘子，4为励磁变压器，5为中心导体，6为缺陷模拟单元安装部件，61为缺陷模拟单元密封壳体，62为主转动轴，621为所述密封挡板，622为主转动轴手柄，63为主转动轴法兰，64为缺陷模拟部件，641为中心轴，642为金属尖端缺陷部件，6421为绝缘块A，6422为金属尖端，6423为连接导体A，643为悬浮金属缺陷部件，6431为绝缘块B，6432为金属电极，6433为连接导体B，644为空穴缺陷部件，6441为绝缘块C，6442为气泡，6443为连接导体C，645为连杆，65为传动杆，651为蜗杆，652为传动杆手柄，66为传动蜗轮，67为接地装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例做进一步的说明。

旋转式局部放电缺陷模拟装置，包括：GIS母线腔1、第一盆式绝缘子2、第二盆式绝缘子3、励磁变压器4、中心导体5和缺陷模拟单元安装部件6，所述GIS母线腔1包括：无局放腔11和放电腔12，所述GIS母线腔1的壳体和第一盆式绝缘子2密封形成所述无局放腔11，所述GIS母线腔1的壳体、第一盆式绝缘子2和第二盆式绝缘子3密封形成所述放电腔12，所述励磁变压器4设置于所述无局放腔11中，所述励磁变压器4的低压端子与设置GIS母线腔1外的电源相连接，所述励磁变压器4的高压尾端接地，所述中心导体5位于所述放电腔12中，所述中心导体5的一端贯穿所述第一盆式绝缘子2且与所述励磁变压器4的高压首端相连接，所述中心导体5的另一端贯穿所述第二盆式绝缘子3；

所述放电腔12设置有所述缺陷模拟单元安装部件6，所述缺陷模拟单元安装部件6包括：缺陷模拟单元密封壳体61、主转动轴62、主转动轴法兰63、传动部件和缺陷模拟部件64，所述缺陷模拟单元密封壳体61竖直设置于GIS母线腔1的壳体上端，所述缺陷模拟单元密封壳体61为上下开口的圆筒状结构，所述缺陷模拟单元密封壳体61与所述放电腔12相连通，所述缺陷模拟单元密封壳体61的上端同轴设置有主转动轴法兰63，所述主转动轴法兰63的内壁上设置有内螺纹，所述主转动轴62同轴设置于所述缺陷模拟单元密封壳体61中，且所述主转动轴62的外壁上设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述主转动轴62为上下开口的圆筒状结构，所述主转动轴62的内腔下部设置有缺陷模拟部件64，所述缺陷模拟部件64包括：水平设置的中心轴641、金属尖端缺陷部件642、悬浮金属缺陷部件643、空穴缺陷部件644和连杆645，所述中心轴641垂直转动设置于所述主转动轴62的内壁上，所述中心轴641接地设置，所述金属尖端缺陷部件642、悬浮金属缺陷部件643和空穴缺陷部件644分别通过连杆645与中心轴641相连接，三个所述连杆645沿周向均布于所述中心轴641的外壁上，且所述连杆645均垂直设置于所述中心轴641的外壁上，所述传动部件用于驱动所述中心轴641转动。

所述传动部件包括：传动杆65和传动蜗轮66，所述传动杆65竖直设置于所述主转动轴62中，所述主转动轴62中水平设置有两个的密封挡板621，所述传动杆65依次贯穿所述密封挡板621，且所述传动杆65与所述密封挡板621之间通过轴承连接，所述传动蜗轮66同轴设置于所述中心轴641上，所述传动杆65的下端设置有与所述传动蜗轮66相啮合的蜗杆651。

所述主转动轴62中还设置有接地装置67，所述接地装置67设置于所述缺陷模拟部件64的上方，所述接地装置67与未工作的缺陷部件相连接。

所述连杆645为金属导体，所述连杆645的一端通过中心轴641实现接地，另一端连接与缺陷部件相连接，所述金属尖端缺陷部件642包括：绝缘块A6421、金属尖端6422和连接导体A6423，所述绝缘块A6421的一端与所述连杆645相连接，所述绝缘块A6421的另一端内部设有所述金属尖端6422，所述金属尖端6422的顶端朝向所述连杆645，所述金属尖端6422的另一端与所述连接导体A6423相连接，所述悬浮金属缺陷部件643包括：绝缘块B6431、金属电极6432和连接导体B6433，所述绝缘块B6431的一端与所述连杆645相连接，所述绝缘块B6431的另一端连接有连接导体B6433，所述绝缘块B6431的内部设置有金属电极6432，所述空穴缺陷部件644包括：绝缘块C6441和连接导体C6443，所述绝缘块C6441的一端与所述连杆645相连接，所述绝缘块C6441的另一端连接有连接导体C6443，所述绝缘块C6441的内部设置有气泡6442。

所述连接导体A6423、连接导体B6433和连接导体C6443的远离中心轴641的一端位于同一圆周上。

所述传动杆65的上端伸出所述主转动轴62，且所述传动杆65的上端设置有传动杆手柄652。

所述主转动轴62的上端设置有主转动轴手柄622。

所述轴承为密封轴承。

上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，包括：GIS母线腔（1）、第一盆式绝缘子（2）、第二盆式绝缘子（3）、励磁变压器（4）、中心导体（5）和缺陷模拟单元安装部件（6），所述GIS母线腔（1）包括：无局放腔（11）和放电腔（12），所述GIS母线腔（1）的壳体和第一盆式绝缘子（2）密封形成所述无局放腔（11），所述GIS母线腔（1）的壳体、第一盆式绝缘子（2）和第二盆式绝缘子（3）密封形成所述放电腔（12），所述励磁变压器（4）设置于所述无局放腔（11）中，所述励磁变压器（4）的低压端子与设置GIS母线腔（1）外的电源相连接，所述励磁变压器（4）的高压尾端接地，所述中心导体（5）位于所述放电腔（12）中，所述中心导体（5）的一端贯穿所述第一盆式绝缘子（2）且与所述励磁变压器（4）的高压首端相连接，所述中心导体（5）的另一端贯穿所述第二盆式绝缘子（3）；

所述放电腔（12）设置有所述缺陷模拟单元安装部件（6），所述缺陷模拟单元安装部件（6）包括：缺陷模拟单元密封壳体（61）、主转动轴（62）、主转动轴法兰（63）、传动部件和缺陷模拟部件（64），所述缺陷模拟单元密封壳体（61）竖直设置于GIS母线腔（1）的壳体上端，所述缺陷模拟单元密封壳体（61）为上下开口的圆筒状结构，所述缺陷模拟单元密封壳体（61）与所述放电腔（12）相连通，所述缺陷模拟单元密封壳体（61）的上端同轴设置有主转动轴法兰（63），所述主转动轴法兰（63）的内壁上设置有内螺纹，所述主转动轴（62）同轴设置于所述缺陷模拟单元密封壳体（61）中，且所述主转动轴（62）的外壁上设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述主转动轴（62）为上下开口的圆筒状结构，所述主转动轴（62）的内腔下部设置有缺陷模拟部件（64），所述缺陷模拟部件（64）包括：水平设置的中心轴（641）、金属尖端缺陷部件（642）、悬浮金属缺陷部件（643）、空穴缺陷部件（644）和连杆（645），所述中心轴（641）垂直转动设置于所述主转动轴（62）的内壁上，所述金属尖端缺陷部件（642）、悬浮金属缺陷部件（643）和空穴缺陷部件（644）分别通过连杆（645）与中心轴（641）相连接，三个所述连杆（645）沿周向均布于所述中心轴（641）的外壁上，且所述连杆（645）均垂直设置于所述中心轴（641）的外壁上，所述传动部件用于驱动所述中心轴（641）转动。

2.根据权利要求1所述的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述传动部件包括：传动杆（65）和传动蜗轮（66），所述传动杆（65）竖直设置于所述主转动轴（62）中，所述主转动轴（62）中水平设置有多个的密封挡板（621），所述传动杆（65）依次贯穿所述密封挡板（621），且所述传动杆（65）与所述密封挡板（621）之间通过轴承连接，所述传动蜗轮（66）同轴设置于所述中心轴（641）上，所述传动杆（65）的下端设置有与所述传动蜗轮（66）相啮合的蜗杆（651）。

3.根据权利要求2所述的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述主转动轴（62）中还设置有接地装置（67），所述接地装置（67）设置于所述缺陷模拟部件（64）的上方，所述接地装置（67）与未工作的缺陷部件相连接，所述接地装置（67）包括：柔性导体和接地线，所述柔性导体朝向所述缺陷模拟部件（64）设置。

4.根据权利要求3所述的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述连杆（645）为金属导体，所述金属尖端缺陷部件（642）包括：绝缘块A（6421）、金属尖端（6422）和连接导体A（6423），所述绝缘块A（6421）的一端与所述连杆（645）相连接，所述绝缘块A（6421）的另一端内部设有所述金属尖端（6422），所述金属尖端（6422）的顶端朝向所述连杆（645），所述金属尖端（6422）的另一端与所述连接导体A（6423）相连接，所述悬浮金属缺陷部件（643）包括：绝缘块B（6431）、金属电极（6432）和连接导体B（6433），所述绝缘块B（6431）的一端与所述连杆（645）相连接，所述绝缘块B（6431）的另一端连接有连接导体B（6433），所述绝缘块B（6431）的内部设置有金属电极（6432），所述空穴缺陷部件（644）包括：绝缘块C（6441）和连接导体C（6443），所述绝缘块C（6441）的一端与所述连杆（645）相连接，所述绝缘块C（6441）的另一端连接有连接导体C（6443），所述绝缘块C（6441）的内部设置有气泡（6442）。

5.根据权利要求4述的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述连接导体A（6423）、连接导体B（6433）和连接导体C（6443）的远离中心轴（641）的一端位于同一圆周上。

6.根据权利要求2述的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述传动杆（65）的上端伸出所述主转动轴（62），且所述传动杆（65）的上端设置有传动杆手柄（652）。

7.根据权利要求1的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述主转动轴（62）的上端设置有主转动轴手柄（622）。

8.根据权利要求2述的旋转式局部放电缺陷模拟装置，其特征在于，所述轴承为密封轴承。

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