CN205080200U - 一种表面电荷测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种表面电荷测量装置。该装置中移位机构的移动方向平行于第一、二电极的相对方向。这样在动电极带动绝缘子相对于另一电极脱开后，移位机构可带动电荷探头沿第一、二电极的相对方向移动，即根据不同型号、尺寸的绝缘子，移位机构可带动电荷探头移动不同的距离，以保证电荷探头对正到绝缘子的恰当的位置上，使得本实用新型中表面电荷测量装置可适用于不同型号、尺寸的绝缘子的表面电荷测量，从而提高了本实用新型中表面电荷测量装置的通用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种表面电荷测量装置。
背景技术
目前，在交流系统中，气体绝缘设备绝缘子沿面闪络是设备最常见的故障。引起气体绝缘设备绝缘子沿面闪络的原因很多，其中大多数可以通过设备制造、安装工艺的改善得以很大程度上的减小，甚至最终消除，但是由绝缘子表面电荷聚积引起的沿面闪络却很难在设备的设计、制造环节上进行消除。在气体绝缘设备运行期间，其内部绝缘子会因长期高电压的作用而在表面聚积大量的电荷，这些电荷会畸变绝缘子沿面原有的电场分布，导致绝缘子沿面闪络电压的下降。然而，此类现象在直流系统中，不但没有得到改善反而更加严重，成为了阻碍气体绝缘设备在高压直流系统中应用的关键问题。
中国专利文献CN103954850A（公布日为2014年7月30日）公开了“一种运动控制机构外置的表面电荷测量系统和测量方法”，表面电荷测量系统包括壳体及其设置的上电极、下电极和电荷探头，上、下电极上下相对布置，上电极的上侧连接有从壳体的上方伸出的高压导电杆，下电极的下侧连接有纵向旋转轴，纵向旋转轴的下端从壳体的下方伸出，纵向旋转轴的伸出端连接有驱动纵向旋转轴转动的电极旋转电机，电极旋转电机通过纵向滑块连接在纵向滑轨上，纵向滑轨通过沿竖向伸缩的螺旋传动机构传动连接在电极举升电机上；电荷探头通过横向旋转轴传动连接在探头旋转电机上，探头旋转电机通过横向滑块连接在横向滑轨上，横向滑轨通过横向伸缩的螺旋传动机构传动连接在探头伸缩电机上，这样可通过电极举升电机控制下电极上放置的绝缘子上下移动，电极旋转电机可控制绝缘子绕上下延伸的轴线旋转，探头伸缩电机可控制电荷探头和绝缘子之间的距离，探头旋转电机可控制探头俯仰角度，从而在电极旋转电机驱动绝缘子转动的情况下，利用电荷探头测量绝缘子表面的电荷量。但因绝缘子转动的过程中需与上电极保持一定的间隙，而电荷探头在上下方向的位置是固定的，所以为保证电荷探头能够对正到绝缘子上的恰当位置，绝缘子和上电极之间的间隙宽度需严格控制，这不但增大了电极举升电机控制的难度，而且在针对不同型号、尺寸的绝缘子进行检测时，这样测量方法也会使得电荷探头无法与过高或高低的绝缘子对正，使得测量结果不准确，因此该表面电荷测量系统存在控制难度大、通用性差的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种表面电荷测量装置，旨在解决现有技术中表面电荷测量装置的通用性差的问题。
为了实现以上目的，本实用新型中表面电荷测量装置的技术方案如下：
表面电荷测量装置，包括壳体及其内装配的第一电极、第二电极、电荷探头，第一、二电极相对布置，且第一、二电极中至少一个为可相对于壳体沿相对方向移动和绕沿相对方向延伸的轴线转动的动电极，电荷探头上连接有用于带动电荷探头在壳体内沿直线方向移动的移位机构，移位机构的移动方向平行于第一、二电极的相对方向。
移位机构包括固定在壳体上的探头支架，探头支架上设有沿电荷探头的移动方向延伸的探头轨道，探头轨道上沿长度方向导向移动装配有移动件，移动件与电荷探头连接。
移动件和电荷探头之间设有用于驱动电荷探头绕移动件移动方向延伸的轴线转动的探头旋转电机。
探头轨道上连接有用于驱动移动件移动的探头移动电机，探头移动电机为直线电机。
动电极上设有用于连接绝缘子的凸缘。
第一、二电极在水平方向相对布置。
电荷探头间隔布置在第一、二电极的上方。
壳体上设有用于观察第一、二电极之间状况的观察窗，观察窗上装配有用于封上窗口的透明封板。
壳体内设有用于加热电极的加热器。
壳体上开设有充气口，充气口上装配有控制其通断的充气阀。
本实用新型中移位机构的移动方向平行于第一、二电极的相对方向。这样在动电极带动绝缘子相对于另一电极脱开后，移位机构可带动电荷探头沿第一、二电极的相对方向移动，即根据不同型号、尺寸的绝缘子，移位机构可带动电荷探头移动不同的距离，以保证电荷探头对正到绝缘子的恰当的位置上，使得本实用新型中表面电荷测量装置可适用于不同型号、尺寸的绝缘子的表面电荷测量，从而提高了本实用新型中表面电荷测量装置的通用性。
附图说明
图1是本实用新型的实施例的结构示意图；
图2是图1中表面电荷测量装置的测量部分的结构示意图；
图3是图1中电动驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型中表面电荷测量装置的实施例：如图1至图3所示，该表面电荷测量装置是一种应用于电工技术领域的高压直流支柱绝缘子表面电荷测量装置，主要由接线端子和测量部分组成。测量部分包括左右延伸的罐体8，罐体8内同轴装配有左右相对设置的定电极9和动电极10，定电极9导电连接在接线端子上，动电极10通过电极拉杆连接在罐体8右端装配的电极移位机构62上，并在动电极10和定电极9之间的测量断口的上方设有电荷探头11，电荷探头11通过探头拉杆连接在罐体8右端装配的探头移位机构61上。动电极10和定电极9的边缘上分别设有从对应拉杆的外周伸出的凸缘。探头拉杆和电极拉杆相互平行布置。电极移位机构62和探头移位机构61均采用既可以带动对应拉杆左右移动、又可以带动对应拉杆绕左右延伸的轴线转动的电动驱动装置，该电动驱动装置包括固定在罐体8的右端盖上的L形的支架12，支架12的左端翻边部分固定在罐体8的右端盖上，并在支架12上设有左右延伸的轨道13，轨道13上沿左右方向导向移动装配有移动架15，轨道13右端设有连接在轨道13上的直线电机14，该直线电机14与轨道13、移动架15形成驱动移动架15左右移动的直线导轨，并在移动架15上固定有旋转电机16，旋转电机16的输出轴同轴固连在对应拉杆上，以通过旋转电机16带动对应拉杆绕左右延伸的轴线旋转。这样在电极移位机构62和探头移位机构61的驱动下，动电极10和电荷探头11均可沿左右方向移动，且动电极10和电荷探头11的移动方向相互平行。
接线端子为法兰连接在罐体8顶部的左端口上的400kV的直流套管1，直流套管1内设有电连接在动电极10上的L形的导电杆。罐体8顶部的右端口上法兰连接有封上该端口的封盖，封盖的中间部位开设有供电缆穿出的电缆穿孔，并在该电缆穿孔上法兰连接有电缆密封出线板7。罐体8的前侧开设有正对动电极10和定电极9之间的测量断口的观察窗5，观察窗5上装配有用于封上窗口的透明封板。罐体8的前侧还开设有处于观察窗5左侧的充气口，充气口上连接有充气阀3，并在充气阀3的出口侧装配有压力表5。罐体8的底部固定有底座2，底座2的左端从罐体8的左侧伸出，底座2的右侧处于罐体8右侧的右端盖左侧。
本实施例中表面电荷测量装置的接线端子采用400kV直流套管1，保证试验电压能达到400kV。罐体8上开设充气孔和排气孔能模拟气室内空气流动。罐体8和直流套管1所形成的壳体内还可以装配加热器和热电偶，以通过加热器和热电偶在气室内模拟温升变化。动电极10可通过凸缘粘接绝缘子，以使得绝缘子固定安装在动电极10上，保证绝缘子可随动电极10左右移动及绕左右延伸的轴线转动。
本实施例中表面电荷测量装置的使用原理如下：将绝缘子夹于动电极10和定电极9之间后，再将电荷探头11移动到动电极10的右侧，然后将直流电压加到直流套管1上，开始加压试验；
加压同时，可以通过充气孔充气，模拟实际产品中气流运动，通过加热器加热电极模拟导体温升；
当加压试验结束后，将电荷探头11调节到动电极10和定电极9之间，以对绝缘子表面电荷分布情况进行测量，将动电极10向右移动1mm，使绝缘子与定电极9的右端面稍稍分离，但由于动电极10的边缘上具有凸缘，绝缘子不会从动电极10上脱落，并在动电极10的带动下旋转，实现360度测量绝缘子表面的电荷。
在上述实施例中，电荷探头既能移动、又能转动，以通过电荷探头的移动来对正到绝缘子的不同位置，通过电荷探头的转动调整其相对于绝缘子的测量角度，在本实用新型的其他实施例中，该电荷探头也可以仅仅通过直线移动的移位机构连接在罐体上，但该移位机构的移动方向必须与动、定电极的相对方向平行。
在上述实施例中，表面电荷测量装置采用一个定电极、一个动电极相互配合，在其他实施例中，该表面电荷测量装置也可以采用两个动电极，这样可通过电极和电荷探头的同时相对移动来调整测量位置，提高测量效率。
Claims (10)
1.表面电荷测量装置，包括壳体及其内装配的第一电极、第二电极、电荷探头，第一、二电极相对布置，且第一、二电极中至少一个为可相对于壳体沿相对方向移动和绕沿相对方向延伸的轴线转动的动电极，电荷探头上连接有用于带动电荷探头在壳体内沿直线方向移动的移位机构，其特征在于，移位机构的移动方向平行于第一、二电极的相对方向。
2.根据权利要求1所述的表面电荷测量装置，其特征在于，移位机构包括固定在壳体上的探头支架，探头支架上设有沿电荷探头的移动方向延伸的探头轨道，探头轨道上沿长度方向导向移动装配有移动件，移动件与电荷探头连接。
3.根据权利要求2所述的表面电荷测量装置，其特征在于，移动件和电荷探头之间设有用于驱动电荷探头绕移动件移动方向延伸的轴线转动的探头旋转电机。
4.根据权利要求2所述的表面电荷测量装置，其特征在于，探头轨道上连接有用于驱动移动件移动的探头移动电机，探头移动电机为直线电机。
5.根据权利要求1至4中任意一项至所述的表面电荷测量装置，其特征在于，动电极上设有用于连接绝缘子的凸缘。
6.根据权利要求5所述的表面电荷测量装置，其特征在于，第一、二电极在水平方向相对布置。
7.根据权利要求6所述的表面电荷测量装置，其特征在于，电荷探头间隔布置在第一、二电极的上方。
8.根据权利要求1至4中任意一项至所述的表面电荷测量装置，其特征在于，壳体上设有用于观察第一、二电极之间状况的观察窗，观察窗上装配有用于封上窗口的透明封板。
9.根据权利要求1至4中任意一项至所述的表面电荷测量装置，其特征在于，壳体内设有用于加热电极的加热器。
10.根据权利要求1至4中任意一项至所述的表面电荷测量装置，其特征在于，壳体上开设有充气口，充气口上装配有控制其通断的充气阀。
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