CN206725708U - 一种用于电缆gis终端耐压试验的局部放电测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，包括均压环、出线杆、导电杆、绝缘套管、屏蔽电极、超声波传感器、超声波传感器传输线，均压环设置在绝缘套管的上方，屏蔽电极设置在绝缘套管的内壁，超声波传感器安装在屏蔽电极上，GIS终端安装在绝缘套管内部，GIS终端的高压端子依次通过连接有导电杆、出线杆，出线杆的端部延伸出位于绝缘套管上方的均压环，超声波传感器通过超声波传感器传输线与超声波信号检测设备相连接，超声波传感器传输线设置在屏蔽电极、绝缘套管的内壁之间。本实用新型能够实现GIS终端的耐压试验并同时测量局部放电信号，保证局放信号检测的准确性，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力力电缆试验技术领域，具体涉及一种用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置。
背景技术
随着城市化发展进程加快，电缆线路在各大城市输电网络中的应用规模呈现上升趋势。但是，由于敷设环境复杂，电力电缆线路基建完成后的验收试验、线路故障修复后的状态诊断试验是保证电缆线路长期运行可靠性的重要手段，因此，电缆GIS终端的应用已成为电缆终端的主流趋势之一。
目前，针对电缆GIS终端耐压试验困难的问题，现有的电缆GIS终端竣工试验装置，无法有效检测出电缆线路耐压试验下的局部放电情况，而且，传统的耐压试验已无法满足当前电缆线路验收试验、状态诊断的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服当前电缆线路验收试验中，针对电缆GIS终端，无法测量耐压试验下局部放电信号的问题。本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，通过绝缘套管、超声波传感器、超声波传感器传输线、GIS终端和超声波信号检测设备的组合，能够实现GIS终端的耐压试验并同时测量局部放电信号，还能够保证局放信号检测的准确性，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：包括均压环、出线杆、导电杆、绝缘套管、屏蔽电极、超声波传感器、超声波传感器传输线、GIS终端和超声波信号检测设备，
所述均压环设置在绝缘套管的上方，所述屏蔽电极设置在绝缘套管的内壁，所述超声波传感器安装在屏蔽电极上，所述GIS终端安装在绝缘套管内部，所述GIS终端的高压端子依次通过连接有导电杆、出线杆，所述出线杆的端部延伸出位于绝缘套管上方的均压环，且与电缆导体进行电气连接，所述超声波传感器通过超声波传感器传输线与超声波信号检测设备相连接，所述超声波传感器传输线设置在屏蔽电极、绝缘套管的内壁之间，所述超声波信号检测设备位于绝缘套管的外部。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管的上端部设置有上盖板，所述上盖板与绝缘套管的上端部之间设置有第一密封圈，所述出线杆贯穿上盖板设置，所述出线杆、上盖板的材质均为金属，且一体铸造而成，所述出线杆的底部设置有用于安装导电杆的凹槽，所述导电杆位于绝缘套管内，并与GIS终端的高压端子相连接。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述出线杆的端部为螺栓杆，通过螺栓与均压环固定连接。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管的底部通过固定螺栓与下底板固定连接，所述下底板与绝缘套管的底部之间设置有第二密封圈。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管、上盖板、GIS终端、下底板之间形成密封腔体，所述密封腔体内填充有SF气体或者SF与N的混合气体。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管采用绝缘材料制成，绝缘材料为环氧树脂、聚四氟乙烯或者玻璃纤维，所述绝缘套管的外壁安装有复合绝缘伞裙。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述屏蔽电极在绝缘套管的内壁轴向分布，且底部与下底板通过螺栓固定连接。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述屏蔽电极上开设有多个安装孔，用于卡接多个超声波传感器，各超声波传感器上设置有与安装孔匹配的卡槽，与超声波传感器连接的超声波传感器传输线沿屏蔽电极轴向分布，且进入传输线通道，所述传输线通道设置在下底板内，所述传输线通道的端部安装有CF真空法兰，所述CF真空法兰与陶封法兰固定连接，所述陶封法兰上设置有电极，所述超声波传感器传输线与电极相连接，所述电极通过信号传输线与超声波信号检测设备相连接。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述下底板内还设置有抽真空通道，所述抽真空通道沿垂直于绝缘套管的轴线方向分布，所述抽真空通道与密封腔体相联通，所述抽真空通道的端部设置有抽真空端口。
前述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述GIS终端的下端延伸出下底板，且延伸出下底板部分套接有卡环，所述卡环位于绝缘套管的下方，所述卡环通过卡环紧固螺栓与下底板固定连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，通过绝缘套管、超声波传感器、超声波传感器传输线、GIS终端和超声波信号检测设备的组合，能够实现GIS终端的耐压试验并同时测量局部放电信号，并具有以下优点，
（1）为高压电力电缆竣工试验提供了一种新的测量方式，把超声波局放检测试验与耐压试验结合起来，同时进行，进一步增加了高压电力电缆缺陷发现概率，提高了高压电力电缆后期运行可靠性；
（2）充分考虑到GIS终端内电场对超声波信号传输的干扰影响，采取屏蔽电极、同轴传输线及布设位置的方式，极大消除了电场对局放信号的干扰，提高了局放信号检测的准确性。
附图说明
图1是本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置的结构示意图。
附图中标记的含义如下：
1：均压环；2：出线杆；3：上盖板；4：第一密封圈；5：导电杆；6：绝缘套管；7：密封腔体；8：屏蔽电极；9：超声波传感器；10：超声波传感器传输线；11：GIS终端；12：固定螺栓；13：抽真空端口；14：抽真空通道；15：陶封法兰；16：传输线通道；17：下底板；18：卡环紧固螺栓；19：卡环；20：超声波信号检测设备。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，包括均压环1、出线杆2、导电杆5、绝缘套管6、屏蔽电极8、超声波传感器9、超声波传感器传输线10、GIS终端11和超声波信号检测设备20，
所述均压环1设置在绝缘套管6的上方，所述屏蔽电极8设置在绝缘套管6的内壁，所述超声波传感器9安装在屏蔽电极8上，所述GIS终端11安装在绝缘套管6内部，所述GIS终端11的高压端子依次通过连接有导电杆5、出线杆2，所述出线杆2的端部延伸出位于绝缘套管6上方的均压环1，且与电缆导体进行电气连接，所述超声波传感器9通过超声波传感器传输线10与超声波信号检测设备20相连接，所述超声波传感器传输线10设置在屏蔽电极8、绝缘套管6的内壁之间，所述超声波信号检测设备20位于绝缘套管6的外部。
所述绝缘套管6的上端部设置有上盖板3，所述上盖板3与绝缘套管6的上端部之间设置有第一密封圈4，所述出线杆2贯穿上盖板3设置，所述出线杆2、上盖板3的材质均为金属，且一体铸造而成，所述出线杆2的底部设置有用于安装导电杆5的凹槽，所述导电杆5位于绝缘套管6内，并与GIS终端11的高压端子相连接。
所述出线杆2的端部为螺栓杆，通过螺栓与均压环1固定连接，所述均压环1起到均匀电场的作用，防止出线部分有高压电晕放电形式出现影响局放信号的测量。
所述绝缘套管6的底部通过固定螺栓12与下底板17固定连接，所述下底板17与绝缘套管6的底部之间设置有第二密封圈，所述绝缘套管6、上盖板3、GIS终端11、下底板17之间形成密封腔体7，所述密封腔体7内填充有SF6气体或者SF6与N2的混合气体，第一和第二密封圈能够保证密封腔体7的密封效果。
所述绝缘套管6采用绝缘材料制成，绝缘材料为环氧树脂、聚四氟乙烯或者玻璃纤维，所述绝缘套管6的外壁安装有复合绝缘伞裙，可提高散热效果。
所述屏蔽电极8在绝缘套管6的内壁轴向分布，且底部与下底板17通过螺栓固定连接，屏蔽电极8的直径尺寸小于绝缘套管6的尺寸，屏蔽电极8采用金属材料制成，其作用为保持零电位使GIS终端11的电场分布趋近于正常使用时的形态，并能保护超声波传感器9与超声波传感器传输线10，以便受到GIS终端11电场的影响。
所述屏蔽电极8上开设有多个安装孔，用于卡接多个超声波传感器9，各超声波传感器9上设置有与安装孔匹配的卡槽，多个超声波传感器9能够提高电缆局部放电信号检测的准确性，与超声波传感器9连接的超声波传感器传输线10沿屏蔽电极8轴向分布，且进入传输线通道16，所述传输线通道16设置在下底板17内，所述传输线通道16的端部安装有CF真空法兰，所述CF真空法兰与陶封法兰15固定连接，所述陶封法兰15上设置有电极，所述超声波传感器传输线10与电极相连接，所述电极通过信号传输线与超声波信号检测设备20相连接，所述陶封法兰15的作用一为保持密封腔体7中密封环境，二为使超声波传感器9的信号传输顺利的传输至超声波信号检测设备20中。
所述超声波传感器9采用非接触式超声波传感器，各超声波传感器9的安装位置水平对应设置，使GIS终端11连接的电力电缆上的局部放电信号能够360度进行检测，所述超声波信号传输线10采用同轴信号线，其作用为避免超声波局放信号受到GIS终端11的电场影响。
所述下底板17内还设置有抽真空通道14，所述抽真空通道14沿垂直于绝缘套管6的轴线方向分布，所述抽真空通道14与密封腔体7相联通，所述抽真空通道14的端部设置有抽真空端口13，通过抽真空通道14可以将密封腔体7抽成真空状态并注入SF6或者SF6与N2混合气体。
所述GIS终端11的下端延伸出下底板17，且延伸出下底板17部分套接有卡环19，所述卡环19位于绝缘套管6的下方，所述卡环19通过卡环紧固螺栓12与下底板17固定连接，从而使GIS终端11固定安装在下底板17上。
本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，能够作为高压引入装置安装在被测试电缆GIS终端11的外部，通过对本实用新型施加电压对整个回路（电缆GIS终端11）进行耐压试验，试验过程为，首先把出线杆2连接在GIS终端上与导电杆5连接，然后利用上盖板3和下底板17通过螺栓连接在被测试的电缆GIS终端11上，超声波传感器传输线10通过陶封法兰15连接至超声波信号检测设备20上。本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置与被测试的电缆GIS终端11通过金属螺纹和密封圈密封连接形成密封腔体7，在安装完成后，通过抽真空端口13将测试腔体抽成真空状态，并通过抽真空端口13向密封腔体7注入一定压力的SF6气体或者SF6与N2的混合气体，最后，施加试验电压进行耐压试验，在耐压试验的同时，观察超声波信号检测设备20上显示的局放信号进行局部放电测量，并进行记录。
综上所述，本实用新型的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，通过绝缘套管、超声波传感器、超声波传感器传输线、GIS终端和超声波信号检测设备的组合，能够实现GIS终端的耐压试验并同时测量局部放电信号，利用本实用新型的装置，可以在电力电缆交接实验中，把超声波局放检测试验与GIS终端的耐压试验结合起来同时进行，增加高压电力电缆缺陷发现概率，提高高压电力电缆后期运行可靠性，并具有以下优点，
（1）为高压电力电缆竣工试验提供了一种新的测量方式，把超声波局放检测试验与耐压试验结合起来，同时进行，进一步增加了高压电力电缆缺陷发现概率，提高了高压电力电缆后期运行可靠性；
（2）充分考虑到GIS终端内电场对超声波信号传输的干扰影响，采取屏蔽电极、同轴传输线及布设位置的方式，极大消除了电场对局放信号的干扰，提高了局放信号检测的准确性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：包括均压环（1）、出线杆（2）、导电杆（5）、绝缘套管（6）、屏蔽电极（8）、超声波传感器（9）、超声波传感器传输线（10）、GIS终端（11）和超声波信号检测设备（20），
所述均压环（1）设置在绝缘套管（6）的上方，所述屏蔽电极（8）设置在绝缘套管（6）的内壁，所述超声波传感器（9）安装在屏蔽电极（8）上，所述GIS终端（11）安装在绝缘套管（6）内部，所述GIS终端（11）的高压端子依次通过连接有导电杆（5）、出线杆（2），所述出线杆（2）的端部延伸出位于绝缘套管（6）上方的均压环（1），且与电缆导体进行电气连接，所述超声波传感器（9）通过超声波传感器传输线（10）与超声波信号检测设备（20）相连接，所述超声波传感器传输线（10）设置在屏蔽电极（8）、绝缘套管（6）的内壁之间，所述超声波信号检测设备（20）位于绝缘套管（6）的外部。
2.根据权利要求1所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管（6）的上端部设置有上盖板（3），所述上盖板（3）与绝缘套管（6）的上端部之间设置有第一密封圈，所述出线杆（2）贯穿上盖板（3）设置，所述出线杆（2）、上盖板（3）的材质均为金属，且一体铸造而成，所述出线杆（2）的底部设置有用于安装导电杆（5）的凹槽，所述导电杆（5）位于绝缘套管（6）内，并与GIS终端（11）的高压端子相连接。
3.根据权利要求1所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述出线杆（2）的端部为螺栓杆，通过螺栓与均压环（1）固定连接。
4.根据权利要求1所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管（6）的底部通过固定螺栓（12）与下底板（17）固定连接，所述下底板（17）与绝缘套管（6）的底部之间设置有第二密封圈。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管（6）、上盖板（3）、GIS终端（11）、下底板（17）之间形成密封腔体（7），所述密封腔体（7）内填充有SF6气体或者SF6与N2的混合气体。
6.根据权利要求1所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述绝缘套管（6）采用绝缘材料制成，绝缘材料为环氧树脂、聚四氟乙烯或者玻璃纤维，所述绝缘套管（6）的外壁安装有复合绝缘伞裙。
7.根据权利要求4所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述屏蔽电极（8）在绝缘套管（6）的内壁轴向分布，且底部与下底板（17）通过螺栓固定连接。
8.根据权利要求4所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述屏蔽电极（8）上开设有多个安装孔，用于卡接多个超声波传感器（9），各超声波传感器（9）上设置有与安装孔匹配的卡槽，与超声波传感器（9）连接的超声波传感器传输线（10）沿屏蔽电极8轴向分布，且进入传输线通道（16），所述传输线通道（16）设置在下底板（17）内，所述传输线通道（16）的端部安装有CF真空法兰，所述CF真空法兰与陶封法兰（15）固定连接，所述陶封法兰（15）上设置有电极，所述超声波传感器传输线（10）与电极相连接，所述电极通过信号传输线与超声波信号检测设备（20）相连接。
9.根据权利要求5所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述下底板（17）内还设置有抽真空通道（14），所述抽真空通道（14）沿垂直于绝缘套管（6）的轴线方向分布，所述抽真空通道（14）与密封腔体（7）相联通，所述抽真空通道（14）的端部设置有抽真空端口（13）。
10.根据权利要求5所述的用于电缆GIS终端耐压试验的局部放电测量装置，其特征在于：所述GIS终端（11）的下端延伸出下底板（17），且延伸出下底板（17）部分套接有卡环（19），所述卡环（19）位于绝缘套管（6）的下方，所述卡环（19）通过卡环紧固螺栓（12）与下底板（17）固定连接。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |