CN217388026U - 一种gis金属微粒陷阱及gis - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种GIS金属微粒陷阱，包括陷阱基体，陷阱基体上布置有多个金属微粒捕获槽，金属微粒捕获槽为两端开口大、中间开口小的结构。同时本实用新型还公开了相应的GIS，本实用新型的金属微粒捕获槽为两端开口大、中间开口小的结构，大开口可有效增大金属微粒捕获概率，中间小开口可抑制捕获的金属微粒逃逸。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种GIS金属微粒陷阱及GIS，属于GIS技术领域。
背景技术
金属微粒的存在对气体绝缘组合电器（GIS）的绝缘可靠性造成了巨大威胁，金属微粒通过感应带电并在电场力作用下从壳体表面跳起，对GIS电极间隙的空间电场造成畸变，从而导致GIS的绝缘性能大幅下降，给GIS的正常运行带来巨大威胁。
现阶段对金属微粒的防治主要在GIS内绝缘子两端沿轴向布置微粒陷阱，微粒陷阱可有效捕获金属微粒并抑制金属微粒的活性。目前微粒陷阱的栅格形状主要呈长条形以及楔形，长条形的微粒陷阱增大了陷阱开口面积，可有效捕获微粒，但难以抑制微粒再次逃逸出陷阱，倒置的楔形结构可有效防止落入陷阱的微粒再次逃离的可能，但由于陷阱开口较小，微粒落入陷阱的概率受到影响，导致微粒停留在陷阱的栅格上，降低了微粒的捕获概率。由此可见，当前的微粒陷阱要么增大了落入陷阱微粒逃逸的概率但微粒捕获概率较低，要么增大了微粒捕获概率但无法抑制微粒逃逸。
实用新型内容
本实用新型提供了一种GIS金属微粒陷阱及GIS，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种GIS金属微粒陷阱，包括陷阱基体，陷阱基体上布置有多个金属微粒捕获槽，金属微粒捕获槽为两端开口大、中间开口小的结构。
相邻金属微粒捕获槽之间的栅格为轴向剖面呈棱形的格栅。
栅格的高度为1.5 cm ~3cm。
栅格的对角线比例为1.5：1~3：1。
栅格的长度为20 cm ~40cm。
相邻栅格之间的间隔为0.5 cm ~1cm。
栅格为铝栅格。
金属微粒捕获槽的内壁和底部均设置有金属微粒活性抑制层。
金属微粒活性抑制层为环氧绝缘层。
金属微粒活性抑制层的厚度为20μm ~40μm。
一种GIS，包括GIS外壳，GIS外壳中心设置有高压电极，GIS外壳底部中间区域设置有所述的GIS金属微粒陷阱。
GIS金属微粒陷阱的半径与GIS外壳的内半径相同。本实用新型所达到的有益效果：本实用新型的金属微粒捕获槽为两端开口大、中间开口小的结构，大开口可有效增大金属微粒捕获概率，中间小开口可抑制捕获的金属微粒逃逸。
附图说明
图1为GIS金属微粒陷阱的俯视图；
图2为GIS金属微粒陷阱的剖面图；
图3为GIS金属微粒陷阱的布置图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种GIS金属微粒陷阱，包括陷阱基体，陷阱基体上布置有多个金属微粒捕获槽1，金属微粒捕获槽1为两端开口大、中间开口小的结构。顶端大的开口可有效增大金属微粒捕获几率，而中间小的开口可抑制捕获的金属微粒逃逸，同时可以有效削弱金属微粒捕获槽1底部场强。
金属微粒捕获槽1底部为密封结构，这种底部封闭的结构可以有效避免落入金属微粒捕获槽1的金属微粒逃逸，相较于底部未封闭的结构，金属微粒落入金属微粒捕获槽1后存在从底部再次滚动逃出的可能，封闭的底部可有效抑制金属微粒滚动逃离。
如图2所示，目前金属微粒大多数为微米至毫米量级，为了增强捕获概率，相邻金属微粒捕获槽1之间的栅格2设计为轴向剖面呈棱形的格栅。
这种棱形的格栅顶部为尖顶结构，当金属微粒跳动到栅格2上即可落入金属微粒捕获槽1中，避免微粒跳动到栅格2顶部而未落入到金属微粒捕获槽1中，进一步增大了捕获概率。
栅格2的高度设计为1.5 cm ~3cm，这种高度可有效捕获绝大多数微米至毫米量级的自由金属微粒，对于更大厘米级尺寸的金属微粒，由于尺寸越大越难起跳，金属微粒活性越低，对GIS威胁程度越低。
栅格2的对角线比例设计为1.5：1~3：1，即栅格2的宽度是高度的一半，这种栅格2形成的金属微粒捕获槽1，相对于倒置楔形结构，可有效增大了金属微粒捕获概率，且同时减小了金属微粒逃逸概率。
栅格2的长度设计为20 cm ~40cm，能够有效增加金属微粒捕获概率，同时避免材料资源的浪费；相邻栅格2之间的间隔设计为0.5 cm ~1cm，一方面能够保证大尺寸金属微粒能够落入金属微粒捕获槽1同时减小微粒再次跳出金属微粒捕获槽1概率。
栅格2材质为金属铝，即栅格2为铝栅格，铝栅格一方面可增加金属微粒捕获槽1使用寿命，另一方面金属铝相对于其他金属材质，例如不锈钢材质，质量更轻同时具有优异的导电性能。
为了有效抑制金属微粒的带电南里，需要在金属微粒捕获槽1的内壁和底部均设置有金属微粒活性抑制层3，金属微粒活性抑制层3为涂覆的一层环氧绝缘层，厚度为20μm~40μm，通过环氧绝缘层可以有效削减了金属微粒与金属微粒捕获槽1碰撞接触时再次发生传导带电的能力，落入金属微粒捕获槽1的金属微粒很难带电，因此金属微粒受到的电场力大幅降低，有效抑制了金属微粒活性。
由于金属微粒主要受到竖直向下重力以及沿径向的电场力作用，金属微粒主要在GIS外壳底部中间区域跳动，沿GIS外壳内壁水平方向运动能力有限，因此可设计如图3所示的GIS，包括GIS外壳，GIS外壳中心固定有高压电极，GIS外壳底部中间区域固定有上述的GIS金属微粒陷阱，GIS金属微粒陷阱的半径与GIS外壳的内半径相同，GIS金属微粒陷阱弧度设定为1/3圆，即弧度为120°。GIS金属微粒陷阱半径设定与GIS外壳内半径相同，可使GIS金属微粒陷阱与GIS外壳有效贴合，增加陷阱装置固定稳定性，且便于安装和拆卸。
上述GIS金属微粒陷阱布置于GIS绝缘子两端，可对金属微粒进行有效捕捉，环氧绝缘层可有效限制微粒活性，避免了金属微粒带电起跳继而导致的绝缘事故的发生。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，包括陷阱基体，陷阱基体上布置有多个金属微粒捕获槽，金属微粒捕获槽为两端开口大、中间开口小的结构；相邻金属微粒捕获槽之间的栅格为轴向剖面呈棱形的格栅。
2.根据权利要求1所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，栅格的高度为1.5 cm ~3cm。
3.根据权利要求1所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，栅格的对角线比例为1.5：1~3：1。
4.根据权利要求1所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，栅格的长度为20 cm ~40cm。
5.根据权利要求1所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，相邻栅格之间的间隔为0.5 cm ~1cm。
6.根据权利要求2~5任意一项所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，栅格为铝栅格。
7.根据权利要求1所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，金属微粒捕获槽的内壁和底部均设置有金属微粒活性抑制层。
8.根据权利要求1所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，金属微粒活性抑制层为环氧绝缘层。
9.根据权利要求7或8所述的一种GIS金属微粒陷阱，其特征在于，金属微粒活性抑制层的厚度为20μm ~40μm。
10.一种GIS，其特征在于，包括GIS外壳，GIS外壳中心设置有高压电极，GIS外壳底部中间区域设置有权利要求1~9任意一项所述的GIS金属微粒陷阱。
11.根据权利要求10所述的一种GIS，其特征在于，GIS金属微粒陷阱的半径与GIS外壳的内半径相同。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-03-24 CN CN202220653148.5U patent/CN217388026U/zh active Active
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