CN207730885U - 具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，用于同时装注固体绝缘材料和绝缘液进行模拟液浸式机械或电力设备产品的液‑固绝缘系统的热老化实验，包括罐体、密封盖和导体；老化实验装置还包括若干加热管、若干加热棒、若干柱状温度传感器以及若干热电偶；加热管与密封盖固定连接且工作时位于罐体内，加热管为一字形管，其开口设置在密封盖朝向外界的一侧，加热棒设置在加热管的管腔内，通过加热加热管以加热绝缘液；柱状温度传感器穿过密封盖并与之固定；热电偶设置于导体上，用于检测导体温度。本实用新型能够对老化实验装置实现双重温度检测和控制功能，并且加热棒和绝缘油不直接进行接触，既保护了加热棒也易于更换加热棒。

Description

具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置

技术领域

本实用新型涉及变压器油纸绝缘老化评估技术领域，尤其涉及一种具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置。

背景技术

变压器随着使用年限的增加，导致故障率也会逐渐增加。若变压器出现大故障从而导致电力供应中断，就会造成巨大的经济损失。一般的，变压器故障许多都是因为内绝缘的问题引发的，而变压器油和油浸纸绝缘的主要组成部分，两者在长期运行过程中受到电、热、机械和化学等因素影响而发生老化，引起变压器绝缘性能下降，从而引发变压器故障。所以，为了降低变压器故障率，需要对变压器油和油浸纸绝缘的老化规律进行研究，从而能够最优地选择变压器油和油浸纸绝缘。

现有技术中，对于变压器油和油浸纸绝缘的老化试验，在实验过程中，由于受热不均匀的原因，老化实验装置的内部温度并没有具体检测其实际的温度数值；而且，在需要更高温度的老化实验中，能够清楚确认实验温度数值是非常有必要的，传统的老化实验装置缺少必要的检测设备。另外，传统老化实验装置，在对绝缘油进行加热过程中，是通过加热棒和绝缘油直接接触进行加热处理，容易导致加热棒的损坏，以及在加热棒损坏的情况下需要暂停整个老化实验过程来更换加热棒，导致实验的中断，带来数据没有连贯性以及出现误差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，能够对老化实验装置内部的绝缘液以及固体绝缘材料实际温度进行准确检测，并且加热棒和绝缘油不直接进行接触，既保护了加热棒也易于更换加热棒；本实用新型同时对绝缘液以及固体绝缘材料进行温度检测，以及同时对绝缘液以及导体进行温度控制，具备了双重温度检测和控制功能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，用于同时装注固体绝缘材料和绝缘液进行模拟液浸式机械或电力设备产品的液-固绝缘系统的热老化实验，包括罐体、密封盖和导体；工作时，罐体和密封盖密封固定，导体与密封盖固定连接且位于罐体内，导体外接电源线对其进行加热控温，绝缘液和固体绝缘材料装入罐体；所述老化实验装置还包括若干加热管、若干加热棒、若干柱状温度传感器以及若干热电偶；所述加热管与密封盖固定连接且工作时位于罐体内，加热管为一字形管，其开口设置在密封盖朝向外界的一侧，所述加热棒设置在一字形管的管腔内，通过加热加热管以加热绝缘液；所述柱状温度传感器穿过密封盖并与之固定，用于测量绝缘液温度；所述热电偶设置于导体上，用于检测导体温度。

进一步地，所述老化实验装置航空插头，所述航空插头穿过并固定在密封盖上；所述热电偶与所述航空插头电连接；所述柱状温度传感器外接温控器，所述温控器通过柱状温度传感器来实时检测绝缘液。

进一步地，所述导体两端固定有接线柱，所述接线柱穿过密封盖且使用密封件与密封盖固定。

进一步地，所述密封件包括密封圈、垫圈和螺母，所述接线柱为T形或十字形圆柱体且设置外螺纹结构；所述密封圈为圆台体，圆台体内中空并设置内螺纹结构，所述接线柱从圆台体较大的一端穿过圆台体并通过螺纹结构配合固定连接；所述垫圈为圆环体，圆环体内中空，中空的形状为下圆台与上圆柱的组合，以便于工作时套接在密封圈上且便于接线柱的穿越，接线柱与垫圈螺纹连接；所述螺母与接线柱螺纹连接，用于压紧固定所述密封圈和垫圈。密封件的设置，能够更好地配合密封盖的封闭作用，具有更好的防漏油漏气作用。

进一步地，所述密封圈的圆台体底端向外延伸形成圆环；工作时，圆台体底端的圆环与接线柱的T形或十字形的横向部分在罐体内相抵，密封盖设置有圆孔，密封圈的圆台部分穿过密封盖的圆孔，在罐体外与垫圈连接。

进一步地，与密封圈较小的圆台相抵之处，设置有用于放置O形密封圈的槽。垫圈内部放置O形密封圈，能够更好地与密封圈外表面紧密配合连接。

进一步地，所述导体为M形铜导体，所述M形铜导体连接电源线，所述老化实验装置还设置电流互感器，电流互感器位于罐体外且在密封盖前，M形铜导体的电源线穿过电流互感器，电流互感器用于实时控制M形铜导体的温度。M形铜导体能够在试验过程中缠绕更多的绝缘纸在其表面上，电流互感器能够更好地精确控制导体温度。

作为优选的，所述M形铜导体在折弯位为弧形或者为优弧形的凸出部。

进一步地，所述加热管与密封盖固定连接，加热管为一字形管，其开口设置在密封盖朝向外界的一侧，是指：加热管与密封盖一体成型，加热管的开口直接设置在密封盖上；或者加热管的开口处延伸出安装部，加热管的管体通过密封盖上开设的孔穿过密封盖，通过安装部与密封盖朝向罐体外部的一面固定连接。

进一步地，所述老化实验装置在罐体上还设置有用于向罐体注入或放出气体的通气管、设置在通气管上的通气阀门和/或气压表以及注排液体的管阀。

采用上述技术方案后，本实用新型至少具有如下有益效果：

(1)本实用新型设置的柱状温度传感器可实时检测老化实验装置内部绝缘液的温度，从而使得加热棒进行适当的加热处理；

(2)本实用新型的加热管和加热棒，其进行分离式处理，避免了加热棒直接接触老化实验装置内的绝缘油而遭到腐蚀伤害，并且分离式的加热棒利于后期更换，而且在更换加热棒过程不需要中途停止整个老化实验，快速简单，实验过程不受影响；

(3)本实用新型的热电偶设置于铜导体上，实验时绝缘纸铺在热电偶周围，热电偶实时检测铜导体的温度，从而精确调节绝缘纸所需要的铜导体的温度，用于检测绝缘纸在铜导体上的耐温程度；

(4)本实用新型设置的密封件，直接用于接线柱和密封盖之间的密封，具有最优的防漏油漏气作用。

附图说明

图1为本实用新型老化实验装置的侧视图；

图2为本实用新型老化实验装置的俯视图；

图3为本实用新型老化实验装置的正视图；

图4为本实用新型老化实验装置的导体的结构示意图

图5为本实用新型老化实验装置的密封件的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

本实用新型为一种具备双重温度检测和和双重温度控制功能的液-固绝缘系统的材料热老化实验装置，用于同时装注固体绝缘材料和绝缘液进行模拟液浸式机械或电力设备的液-固绝缘系统的热老化实验，一般情况下，绝缘液为绝缘油，固体绝缘材料为绝缘纸。电力设备中包括了变压器，变压器相关使用产品包括有绝缘油、绝缘纸和铜导体等等，通过不同温度、不同电压、不同气压以及不同时间的条件下，测试各变压器相关使用产品的各项性能。本实用新型通过同时对绝缘液以及绝缘纸进行温度检测，以及同时对绝缘液以及导体进行温度控制，具备了双重温度检测和控制标准。

如图1-图3所示，本实用新型老化实验装置包括罐体1、密封盖2、导体3、若干柱状温度传感器4、若干热电偶、若干加热管5、若干加热棒以及航空插头6；其中，罐体1和密封盖2通过安装件进行固定连接，罐体1开口处罐壁上设置若干安装孔，而密封盖2边沿的相应位置也设置有安装孔，安装件穿过安装孔用来固定罐体1和密封盖2；优选地，为了老化实验装置更好地防漏气漏油，在罐体1和密封盖2之间的衔接处，可以放置密封硅胶条。本实施例中，固体绝缘材料优先采用选用牛皮纸或者NomexT910纸，牛皮纸由三木制纸生产，且是机械加强型电力变压器用牛皮纸；NomexT910纸由美国杜邦公司生产并提供；绝缘液优选使用中石油生产的克拉玛依#45矿物油或者美国嘉吉公司生产的FR3植物油。

在密封盖2的一面上，导体3、柱状温度传感器4和加热管5均垂直固定在密封盖上2，且当罐体1和密封盖2处于密封结合状态下，导体3、柱状温度传感器4和加热管5均处于罐体1内。若干热电偶设置于导体上，而航空插头6穿过密封盖2并进行固定，航空插头6在罐体1内的一端与热电偶电连接，在罐体1外的一端接电源。

其中，如图4所示，导体3为铜导体，且为一个M形铜导体，用于通电模拟电力设备内部发热体；其两端分别固定一个接线柱7，接线柱7穿过密封盖2并使用一个密封件8与密封盖2固定，又或者接线柱7可直接穿过密封盖并使用螺纹结构与其进行固定连接，而使用密封件8是为了更好地进行防漏油漏气作用；优选地，M形铜导体在折弯位为弧形或者为优弧形的凸出部。为了能更好地控制导体3的温度，本实用新型老化实验装置还设置电流互感器，电流互感器位于罐体外且在密封盖前，M形铜导体的接线柱7连接电源线，电源线穿过电流互感器，电流互感器用于实时控制M形铜导体的温度。

在老化实验装置正放的状态下，M形铜导体平放于密封盖中部位置，两只脚在密封盖2的左右两边；本实施例中，加热管5设置在导体3下方，加热管5数量为两个，加热管5与密封盖2固定连接，加热管为U形管，其开口设置在密封盖朝向外界的一侧。但在具体实验操作中，可适当调节加热管5的数量，且位置也可适当调节；而加热棒和加热管5是配合使用的，即加热管5内心中空，加热棒可在罐体1和密封盖2处于密封结合状态下，从外面直接插进去加热管5进行固定连接，加热棒和加热管5需紧密相贴，使得加热棒在加热状态通过加热管5的热传导加热罐体1的绝缘油；对于柱状温度传感器4，在本实施例中，优先设置为两个，柱状温度传感器4外接温控器，温控器通过柱状温度传感器4来实时检测绝缘液。由于加热管5和加热棒配合作用，且加热管5套接加热棒，所以在图1-图3中并没有表示加热棒的具体标号。其中，加热管5与密封盖2固定连接，加热管5为一字形管，其开口设置在密封盖2朝向外界的一侧，是指：加热管5与密封盖2一体成型，加热管5的开口直接设置在密封盖2上；或者加热管5的开口处延伸出安装部，加热管5的管体通过密封盖5上开设的孔穿过密封盖2，通过安装部与密封盖2朝向罐体1外部的一面固定连接。

本实用新型的热电偶放置于导体3上，并与航空插头6电连接。实验时，热电偶通过绝缘纸包裹在导体3上，可实时检测导体3的温度。通过热电偶从而精确控制导体3的温度，也即能够使得绝缘纸在特定温度的导体3进行耐温实验。

本实用新型的老化实验装置还设置有通气管、通气阀门以及气压表，老化实验装置尾部设置通气管、通气阀门，老化实验装置顶部设置通气管、通气阀门、气压表以及注排液体的管阀。在图2的老化实验装置俯视图中，省去了老化实验装置顶部的通气管、通气阀门、气压表以及注排液体的管阀，是为了更能清楚表达老化实验装置的罐体1的设备结构。

本实用新型中，导体3两端需固定有接线柱7，而接线柱7穿过密封盖2需使用使用一个密封件8进行固定，如图5所示，为密封件8的结构示意图。图5中，接线柱7接线柱为一个T形或十字形圆柱体，T形或十字形圆柱体的顶端突出与导体3进行焊接。图5中，密封件8包括有密封圈81、垫圈82和螺母83，接线柱7外表面设置有螺纹结构，接线柱7依次穿过密封圈81、垫圈82和螺母83，并与它们均通过螺纹结构进行旋钮固定；密封圈81为圆台体，圆台体的底端向外突出形成圆环，使用时，圆台体的圆环与接线柱的T形或十字形圆柱体的顶端突出相抵，接线柱7向前挤压密封圈81，密封圈81穿过密封盖2，圆台体的密封圈81更有利于防漏油漏气；本实施例中，密封圈81优先采用硅橡胶密封圈，其邵氏硬度约为70。对于垫圈82，其内心中空，中空处包括圆台中空和圆柱中空，使用时圆台中空套住密封圈81，圆柱中空与接线柱7通过螺纹结构固定连接；优选地，垫圈82与密封圈81较小的圆台相抵之处，设置有用于放置O形密封圈的槽，垫圈82与密封圈81配合连接时，放置O形密封圈，使得密封圈81与垫圈82的更加紧密贴合。在垫圈82一边上，设置一个螺母83，螺母83与接线柱7旋转固定并向内挤压垫圈82。本实施例中，在螺母83和垫圈82之间设置一个大黄铜垫片，用于增大其接触面积，而螺母83为黄铜螺母。铜导体两端通过接线柱7连接电源电压两级，电源电压通过导线需衔接在上述黄铜螺母一侧边，优选地在黄铜螺母旁边也设置有一个大黄铜垫片，当电源电压的导线接好接线柱后，再使用一个大黄铜垫片和一个黄铜螺母夹住电源电压的导线。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，用于同时装注固体绝缘材料和绝缘液进行模拟液浸式机械或电力设备产品的液-固绝缘系统的热老化实验，包括罐体、密封盖和导体；工作时，罐体和密封盖密封固定，导体与密封盖固定连接且位于罐体内，导体外接电源线对其进行加热控温，绝缘液和固体绝缘材料装入罐体；其特征在于，还包括若干加热管、若干加热棒、若干柱状温度传感器以及若干热电偶；所述加热管与密封盖固定连接且工作时位于罐体内，加热管为一字形管，其开口设置在密封盖朝向外界的一侧，所述加热棒设置在一字形管的管腔内，通过加热加热管以加热绝缘液；所述柱状温度传感器穿过密封盖并与之固定，用于测量绝缘液温度；所述热电偶设置于导体上，用于检测导体温度。

2.如权利要求1所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，还包括航空插头，所述航空插头穿过并固定在密封盖上；所述热电偶与所述航空插头电连接；所述柱状温度传感器外接温控器，所述温控器通过柱状温度传感器来实时检测绝缘液。

3.如权利要求1所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述导体两端固定有接线柱，所述接线柱穿过密封盖且使用密封件与密封盖固定。

4.如权利要求3所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述密封件包括密封圈、垫圈和螺母，所述接线柱为T形或十字形圆柱体且设置外螺纹结构；所述密封圈为圆台体，圆台体内中空并设置内螺纹结构，所述接线柱从圆台体较大的一端穿过圆台体并通过螺纹结构配合固定连接；所述垫圈为圆环体，圆环体内中空，中空的形状为下圆台与上圆柱的组合，以便于工作时套接在密封圈上且便于接线柱的穿越，接线柱与垫圈螺纹连接；所述螺母与接线柱螺纹连接，用于压紧固定所述密封圈和垫圈。

5.如权利要求4所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述密封圈的圆台体底端向外延伸形成圆环；工作时，圆台体底端的圆环与接线柱的T形或十字形的横向部分在罐体内相抵，密封盖设置有圆孔，密封圈的圆台部分穿过密封盖的圆孔，在罐体外与垫圈连接。

6.如权利要求4所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述垫圈与密封圈较小的圆台相抵之处，设置有用于放置O形密封圈的槽。

7.如权利要求1所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述导体为M形铜导体，所述M形铜导体连接电源线，所述老化实验装置还设置电流互感器，电流互感器位于罐体外且在密封盖前，M形铜导体的电源线穿过电流互感器，电流互感器用于实时控制M形铜导体的温度。

8.如权利要求7所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述M形铜导体在折弯位为弧形或者为优弧形的凸出部。

9.如权利要求1所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述加热管与密封盖固定连接，加热管为一字形管，其开口设置在密封盖朝向外界的一侧，是指：加热管与密封盖一体成型，加热管的开口直接设置在密封盖上；或者加热管的开口处延伸出安装部，加热管的管体通过密封盖上开设的孔穿过密封盖，通过安装部与密封盖朝向罐体外部的一面固定连接。

10.如权利要求1-9任一所述的具备双重温度检测和控制功能的老化实验装置，其特征在于，所述老化实验装置在罐体上还设置有用于向罐体注入或放出气体的通气管、设置在通气管上的通气阀门和/或气压表以及注排液体的管阀。