CN202794439U - 模拟沿面放电的试验模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟沿面放电的试验模型，属于电力系统中高电压与绝缘技术领域。包括上盖板、电极、绝缘体、下盖板，以及绝缘筒；电极一端可拆卸式或固定连接上盖板，另一端与绝缘体接触；绝缘体置于下盖板上；还包括绝缘紧固机构；所述绝缘筒为两端开口的筒状结构，绝缘紧固机构分别与上盖板和下盖板可拆卸式连接，并使上盖板与下盖板夹紧绝缘筒，电极和绝缘体位于绝缘筒内形成的密封腔中。由于绝缘筒是可拆卸的，在进行绝缘气体或绝缘液体中沿面放电试验的转换时，将绝缘筒拆卸就可以容易的将试验模型各部件清理干净，满足绝缘气体试验对气体纯净度的高要求。因此，该试验装置可广泛的用于绝缘气体和绝缘液体中沿面放电的试验研究中。

Description

模拟沿面放电的试验模型

技术领域

本实用新型涉及电力系统中高电压与绝缘技术领域，具体来说，特别是涉及一种模拟沿面放电的试验模型。

背景技术

沿面放电是沿不同聚集态电介质分界面的放电现象。通常出现较多的是气体或液体电介质中沿固体介质表面的放电，是电力系统中常见的一种局部放电。比如GIS（Gas Insulated Switch，气体绝缘开关）内部盆式绝缘子与腔体，或者与高压导体的接触面处，各类套管接头或者表面等位置因为污秽，或者电场分布不均等原因均有沿面放电的可能。

绝缘气体和绝缘液体中的沿面放电是电力系统中一种典型的绝缘故障，对于其放电特性的研究，有助于对其进行检测及定位，避免其进一步发展形成绝缘击穿，对电力系统造成巨大损失。

而局部沿面放电的模拟试验能够模拟各种情况下的沿面放电，通过对其放电特性的研究，有助于实际生产中问题的避免和解决。

但是，目前对于沿面放电模拟装置大多采用不同情况中分别试验的方法和装置。如何在同一装置中既可以实现绝缘气体中的沿面放电的模拟，又可以实现绝缘液体中的沿面放电的模拟，还没有报道。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种模拟沿面放电的试验模型，该试验模型为可拆卸式连接，方便清洗，从而既可以实现绝缘气体中的沿面放电的模拟，又可以实现绝缘液体中的沿面放电的模拟。

其技术方案如下：包括由上而下依次设置的上盖板、电极、绝缘体、下盖板，以及绝缘筒；所述电极一端可拆卸式连接或固定连接上盖板，另一端与绝缘体接触；所述绝缘体置于下盖板上表面；还包括绝缘紧固机构；所述绝缘筒为两端开口的筒状结构，所述绝缘紧固机构分别与上盖板和下盖板可拆卸式连接，并使上盖板与下盖板夹紧绝缘筒，上盖板、下盖板与绝缘筒之间形成密封腔，所述电极和绝缘体位于所述密封腔中。

在进行试验时，由绝缘紧固机构将上盖板和下盖板压紧于绝缘筒上，使绝缘筒内部形成密闭腔体，保证试验条件的稳定。

并且由于绝缘筒是可拆卸的，在进行绝缘气体或绝缘液体中沿面放电试验的转换时，将绝缘筒拆卸，就可以很容易方便得将试验模型各部件清理的十分干净，满足绝缘气体试验对气体纯净度的高要求。实现绝缘气体和绝缘液体中沿面放电试验的转换。

下面对进一步技术方案进行说明：

在一些实施例中，所述绝缘紧固机构包括绝缘紧固杆和紧固件；所述上盖板和下盖板对应绝缘筒外侧的部份分别设有对应的通孔一和通孔二，所述绝缘紧固杆两端分别插入上盖板和下盖板的通孔一和通孔二中，并由紧固件固定。

在一些实施例中，所述上盖板和下盖板上设有与绝缘筒两端配合的安装槽，所述安装槽内设有密封圈。保证绝缘筒内部形成的密闭腔体的密封性。

在一些实施例中，该试验模型还包括接线柱，所述接线柱为两个，其一端分别与上盖板或下盖板可拆卸式连接或固定连接，另一端开有连接孔。导线插入连接孔内与接线柱连接，从而将电流由一个接线柱导入本试验模型中，并最终通过另一个接线柱的导线接地将电流引出。

在一些实施例中，所述连接孔开孔方向为接线柱轴向，所述接线柱径向还设有加固螺纹孔，该加固螺纹孔连通连接孔。安装导线时，由该加固螺纹孔旋入螺栓，压紧固定导线。

在一些实施例中，还包括密封螺纹管；所述下盖板上设有密封螺纹孔，所述密封螺纹管一端与该密封螺纹孔配合，另一端接带密封球阀的密封管。用于试验时对绝缘气体和绝缘液体的充放。使得操作方便、容易。

在一些实施例中，还包括位于上盖板和电极之间的中间接头和接电极螺栓；所述中间接头一端与上盖板可拆卸式连接或固定连接，另一端与接电极螺栓螺纹连接固定，所述中间接头的螺纹长度大于接电极螺栓的螺纹长度；所述电极通过该中间接头和接电极螺栓的配合可拆卸式连接或固定连接于所述上盖板上。通过中间接头和接电极螺栓的使用，可以灵活的根据需要调整接电极螺栓高度，进而调整电极之间的距离，满足不同试验条件的需求。

在一些实施例中，还包括位于绝缘体和下盖板之间的板电极和支撑杆；所述支撑杆一端可拆卸式连接或固定连接于于下盖板上，另一端可拆卸式连接或固定连接板电极；所述板电极上表面与绝缘体接触。所述板电极为圆板电极。通过板电极和支撑杆的运用，对电流有一定的导向作用，可以更加准确的进行试验模拟。

在一些实施例中，所述电极为针电极或柱电极或球电极之一，所述绝缘体为圆柱形。可以根据试验要求灵活选择。

在一些实施例中，所述绝缘紧固杆为螺栓或螺杆，所述紧固件为螺帽。结构简单、可靠，且具有易得、成本低的优点。

下面对前述技术方案的优点进行说明：

本实用新型所提供的模拟沿面放电的试验模型，由于绝缘筒是可拆卸的，在进行绝缘气体或绝缘液体中沿面放电试验的转换时，将绝缘筒拆卸，就可以很容易方便得将试验模型各部件清理的十分干净，满足绝缘气体试验对气体纯净度的高要求。实现绝缘气体和绝缘液体中沿面放电试验的转换。并通过密封螺纹孔的设计，使得试验时对绝缘气体和绝缘液体的充放操作方便、容易。还可以根据不同试验条件的需求，灵活的调整接电极螺栓高度，进而调整电极之间的距离。并且本试验模型的各部件均可采用可拆卸式组装方式，通过不同的部件组合及调节，能模拟气体和油中的各种情况下的沿面放电。还由于该试验模型的拆卸、安装十分方便，特别容易实现对各部件的清洁。

附图说明

图1是本实用新型实施例2所述试验模型组装示意图；

图2是接线柱结构示意图；

图3是上盖板结构示意图；

图4是下盖板结构示意图；

图5是中间接头结构示意图；

图6是接电极螺栓结构示意图；

图7是圆板电极结构示意图；

图8是支撑杆结构示意图。

附图标记说明：1.上盖板；2.针电极；3.绝缘体；4.下盖板；5.绝缘筒；6.绝缘螺栓；7.螺帽；8.通孔一；9.通孔二；10.安装槽；11.接线柱；12.连接孔；13.加固螺纹孔；14.密封螺纹孔；15.中间接头；16.接电极螺栓；17.圆板电极；18.支撑杆。

具体实施方式

下面对本实用新型的7实施例进行详细说明：

实施例1

一种模拟沿面放电的试验模型，包括由上而下依次设置的上盖板、电极、绝缘体、下盖板，以及绝缘筒；所述电极一端可拆卸式连接或固定连接上盖板，另一端与绝缘体接触；所述绝缘体置于下盖板上表面；还包括绝缘紧固机构；所述绝缘筒为两端开口的筒状结构，所述绝缘紧固机构分别与上盖板和下盖板可拆卸式连接，并使上盖板与下盖板夹紧绝缘筒，上盖板、下盖板与绝缘筒之间形成密封腔，所述电极和绝缘体位于所述密封腔中。

所述绝缘紧固机构包括绝缘紧固杆和紧固件；所述上盖板和下盖板对应绝缘筒外侧的部份分别设有对应的通孔一和通孔二，所述绝缘紧固杆两端分别插入上盖板和下盖板的通孔一和通孔二中，并由紧固件固定。

所述绝缘紧固杆为螺栓或螺杆，所述紧固件为螺帽。

本实施例的试验模型工作模式如下：

1）在空气中模拟沿面放电。

先将绝缘体置于下盖板上，并调整电极高度，与绝缘体接触；然后将绝缘筒放在上盖板和下盖板之间，并使上盖板和下盖板外围的通孔一和通孔二对正；最后将绝缘紧固杆插入上下盖板的通孔，并在上下盖板的外侧由紧固件固定，直至完全密封；即完成模型的安装。按照上述组装方式的步骤安装好之后，将上盖板接上高压导线，下盖板接上地线即为可在空气中模拟沿面放电的模型。也可根据试验需要，将上盖板连接地线，下盖板连接高压导线，模拟不同的放电情况。

2）充入绝缘液体模拟沿面放电。

充油时，先将绝缘体置于下盖板上，然后放上绝缘筒，接着将绝缘液体充入下盖板与绝缘筒之间的腔体中，再盖上上盖板，使用绝缘紧固杆固定密封，完成模型的安装。并将上盖板接上高压导线，下盖板接上地线。也可根据试验需要，将上盖板连接地线，下盖板连接高压导线，模拟不同的放电情况。

当上盖板连接高压导线进行试验时，电流由高压导线引入，并流经上盖板、电极，然后沿绝缘体表面放电，最后由下盖板、地线导入大地。

实施例2

如图1所示，一种模拟沿面放电的试验模型，包括由上而下依次设置的上盖板1、电极、绝缘体3、下盖板4，以及绝缘筒5；所述电极一端螺纹连接上盖板1，另一端与绝缘体3接触；所述绝缘体3置于下盖板4上表面；

还包括绝缘紧固机构；所述绝缘筒5为两端开口的筒状结构，其上端与上盖板1下表面接触，下端与下盖板4上表面接触，所述绝缘紧固机构分别与上盖板1和下盖板4可拆卸式连接，并使上盖板1与下盖板4夹紧绝缘筒5，上盖板1、下盖板4与绝缘筒5之间形成密封腔，所述电极和绝缘体3位于所述密封腔中。

所述绝缘紧固机构包括绝缘紧固杆和紧固件；所述绝缘紧固杆为六个尼龙制成的绝缘螺栓6，所述紧固件为螺帽7。结构简单、可靠，且具有易得、成本低的优点。所述上盖板1和下盖板4对应绝缘筒5外侧的部份分别设有对应的通孔一8和通孔二9，如图3，图4所示，所述六个绝缘螺栓6两端分别插入上盖板1和下盖板4的通孔一8和通孔二9中，并由螺帽7固定。所述六个绝缘螺栓6均布于绝缘筒四周，保障密封腔的气密性。

如图3，图4所示，所述上盖板1和下盖板4上设有与绝缘筒5两端配合的安装槽10，所述安装槽10内设有密封圈。保证绝缘筒5内部形成的密闭腔体的密封性。

该试验模型还包括接线柱11，所述接线柱11为两个，其一端分别与上盖板1或下盖板4螺纹连接，另一端开有连接孔12。导线插入连接孔12内与接线柱11连接，从而将电流由一个接线柱11导入本试验模型中，并最终通过另一个接线柱11的导线接地将电流引出。

如图2所示，所述连接孔12开孔方向为接线柱11轴向，所述接线柱11径向还设有加固螺纹孔13，该加固螺纹孔13连通连接孔12。安装导线时，由该加固螺纹孔13旋入螺栓，压紧固定导线。

该试验模型还包括两个密封螺纹管；所述下盖板4上设有两个密封螺纹孔14，所述密封螺纹管一端与该密封螺纹孔14配合，另一端分别接带密封球阀的密封管。该密封螺纹管为带密封螺纹的连接管，用于连接下盖板和外部配件，既保证本试验模型密封腔的气密性，又可将该密封腔与外部连通，用于试验时对绝缘气体和绝缘液体的充放。使得操作方便、容易。充气时，通过一个密封管充气，并同时通过另一个密封管抽气，达到将密封腔内的气体置换为所需绝缘气体的目的。充油时，将一个密封管插入油中，并通过另一个密封管进行抽气，使密封腔内为负压，即可使油吸入密封腔内。

还包括位于上盖板1和电极之间的中间接头15和接电极螺栓16；如图5，图6所示，所述中间接头15一端与上盖板1螺纹连接，另一端与接电极螺栓16螺纹连接固定，所述中间接头15的螺纹长度大于接电极螺栓16的螺纹长度；所述电极可拆卸式的插入接电极螺栓16上的深孔内。通过中间接头15和接电极螺栓16的使用，可以灵活的根据需要调整接电极螺栓16高度，进而调整电极之间的距离，满足不同试验条件的需求。

还包括位于绝缘体3和下盖板4之间的板电极和支撑杆18；如图7，图8所示，所述支撑杆18一端螺纹连接于于下盖板4上，另一端螺纹连接板电极；所述板电极上表面与绝缘体3接触。所述板电极为圆板电极17。通过板电极和支撑杆18的运用，对电流有一定的导向作用，可以更加准确的进行试验模拟。

所述绝缘筒5由有机玻璃制成。透明的材质方便试验人员对整个试验过程的监控、观察。

所述电极为针电极2，该针电极2一头为φ1的圆柱体，另外一头根据要求做成一针尖，针尖尖端做圆滑处理，直径根据试验要求及加工工艺水平在0.05mm至1mm间调整。所述绝缘体3为圆柱形。

本实施例的试验模型的组装方式为：

1）将两个接线柱11分别通过螺纹旋进上盖板1和下盖板4；

2）将中间接头15通过螺纹旋进上盖板1；

3）将针电极2圆柱体部分插入接电极螺栓16深孔内；

4）接电极螺栓16通过螺纹旋进中间接头15并调整好位置；

5）将支撑杆18通过螺纹旋进圆板电极17；

6）将安装了圆板电极17的支撑杆18旋进下盖板4；

7）将绝缘体3置于圆板电极17上，并调整针电极2高度，与绝缘体3接触；

8）将密封垫片垫入上盖板1和下盖板4所开安装槽10内；

9）将有机玻璃制成的绝缘筒5卡入上盖板1和下盖板4所开安装槽10内，并使上盖板1和下盖板4外围的通孔一8和通孔二9对正；

10）将绝缘螺栓6插入上下盖板的通孔，并在上下盖板的外侧旋上螺帽7。按照对角顺序分别旋紧各个螺帽7，直至完全密封；即完成模型的安装。

本实施例的试验模型工作模式如下：

1）在空气中模拟沿面放电。

按照上述组装方式的步骤安装好之后，将上盖板1接线柱11上接上高压导线，下盖板4接线柱11上接上地线即为可在空气中模拟沿面放电的模型。也可根据试验需要，将上盖板1接线柱11连接地线，下盖板4接线柱11连接高压导线，模拟不同的放电情况。

2）充入绝缘气体模拟沿面放电。

按照上述组装方式的步骤安装好之后，通过密封管在模型中充入SF₆等不同性质的绝缘气体，并通过另一个密封管抽真空及压缩机调节气体压力，可模拟不同气体绝缘介质内不同压力情况下的沿面放电。气体压力设定好之后，通过密封管的球阀进行密封保压。并将上盖板1接线柱11上接上高压导线，下盖板4接线柱11上接上地线。也可根据试验需要，将上盖板1接线柱11连接地线，下盖板4接线柱11连接高压导线，模拟不同的放电情况。

3）充入绝缘液体模拟沿面放电。

按照上述组装方式的步骤安装好之后，充油时，将一个密封管插入绝缘液体中，并通过另一个密封管进行抽气，使密封腔内为负压，即可使绝缘液体吸入密封腔内。并将上盖板1接线柱11上接上高压导线，下盖板4接线柱11上接上地线。也可根据试验需要，将上盖板1接线柱11连接地线，下盖板4接线柱11连接高压导线，模拟不同的放电情况。

当上盖板1接线柱11连接高压导线进行试验时，电流由高压导线引入，并流经上盖板1接线柱11、上盖板1、中间接头15、接电极螺栓16、针电极2，然后沿绝缘体3表面放电，最后由圆板电极17、支撑杆18、下盖板4、下盖板4接线柱11、地线导入大地。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种模拟沿面放电的试验模型，包括由上而下依次设置的上盖板、电极、绝缘体、下盖板，以及绝缘筒；所述电极一端可拆卸式连接或固定连接上盖板，另一端与绝缘体接触；所述绝缘体置于下盖板上表面；其特征在于，还包括绝缘紧固机构；所述绝缘筒为两端开口的筒状结构，所述绝缘紧固机构分别与上盖板和下盖板可拆卸式连接，并使上盖板与下盖板夹紧绝缘筒，上盖板、下盖板与绝缘筒之间形成密封腔，所述电极和绝缘体位于所述密封腔中。 

2.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，所述绝缘紧固机构包括绝缘紧固杆和紧固件；所述上盖板和下盖板对应绝缘筒外侧的部份分别设有对应的通孔一和通孔二，所述绝缘紧固杆两端分别插入上盖板和下盖板的通孔一和通孔二中，并由紧固件固定。 

3.根据权利要求2所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，所述绝缘紧固杆为螺栓或螺杆，所述紧固件为螺帽。 

4.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，所述上盖板和下盖板上设有与绝缘筒两端配合的安装槽，所述安装槽内设有密封圈。 

5.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，还包括接线柱，所述接线柱为两个，其一端分别与上盖板或下盖板可拆卸式连接或固定连接，另一端开有连接孔。 

6.根据权利要求5所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，所述连接孔开孔方向为接线柱轴向，所述接线柱径向还设有加固螺纹孔，该加固螺纹孔连通连接孔。 

7.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，还包括密封螺纹管；所述下盖板上设有密封螺纹孔，所述密封螺纹管一端与该密封螺纹孔配合，另一端接带密封球阀的密封管。 

8.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，还包括位于上盖板和电极之间的中间接头和接电极螺栓；所述中间接头一端与上盖板可拆卸式连接或固定连接，另一端与接电极螺栓螺纹连接固定，所述中间接头的螺纹长度大于接电极螺栓的螺纹长度；所述电极通过该中间接头和接电极螺栓的配合可拆卸式连接或固定连接于所述上盖板上。 

9.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，还包括位于绝缘体和下盖板之间的板电极和支撑杆；所述支撑杆一端可拆卸式连接或固定连接于于下盖板上，另一端可拆卸式连接或固定连接板电极；所述板电极上表面与绝缘体接触。 

10.根据权利要求1所述的模拟沿面放电的试验模型，其特征在于，所述电极为针电极或柱电极或球电极之一，所述绝缘体为圆柱形。 

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