[實用新型]直流絕緣子離子遷移試驗設備

有效

• 申請號: 201320003408.5
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN203287445U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張銳;楊亞北;盧燕龍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本實用新型屬于絕緣子試驗設備，涉及一種直流絕緣子離子遷移試驗設備。?

背景技術

電力是一種清潔的便于輸送的能源，目前我國正大力發展電力輸送，特別是特高壓工程，直流輸電與交流輸電相比，具有線路造價低、能量損耗小、對通信干擾小、無需無功補償、不需要同步、容易穩定控制等因素，因此目前發展迅速，我國目前有多條±500kV以上的直流輸電線路。因此用在直流輸電線路上的直流絕緣子就是一個非常重要的部件，研究其穩定性，通過試驗判斷其使用壽命，劣化情況，就顯得十分重要。?

直流電壓下，電場方向固定不變，這樣就會造成絕緣子中的離子一直向一個方向移動，也就是我們通常說的離子遷移，這個遷移電荷會對絕緣材料產生一定的劣化作用，目前國標GB/T?19443-2004以及IEC61325:2008都規定了絕緣子離子遷移壽命大于50年，這就需要通過試驗的方式來驗證絕緣子可以遷移50年的電荷量。根據瓷絕緣子和玻璃絕緣子的特性，溫度越高，離子遷移速度越快，所以需要找到一個溫度和電壓，使得正常運行情況下遷移50年的電荷量可以在幾天內完成，這樣才具有試驗的可能性。目前標準規定試驗電壓為+65kV—+75kV，試驗溫度為90℃—120℃，在這個范圍內選取最優的試驗參數。?

目前，直流絕緣子的離子遷移試驗主要是通過采用高電壓下對直流絕緣子的離子遷移量（遷移電荷）進行測試，模擬絕緣子50年自然環境下的離子遷移。現有的測試設備主要是人工切換、人工計算電流和電荷。?日本礙子（NGK）株式會社離子遷移的設備采用的是復合式記錄儀，電流測量采用外加電阻轉換成電壓方式（I/V）方式。其電流大小不同時采用不同的電阻，電阻精度（受溫度等因素影響）影響測量精度。國內一些大學和科研機構采用高阻計或者微安表對如此微弱的電流信號測量，很難確保其測量的精度和準確度。另外，采用這些設備時對于測量數據的讀取記錄以及分析處理均需要人工來進行。?所以難免引入一些人為的測量誤差。采用復合式記錄儀進行測量?，雖能實現數據的自動打印人為的干預較少，?但設備本身也比較落后。?

對于試驗箱內溫度測量，目前都采用有線的方式測量絕緣子帽頭溫度，雖然理論上絕緣子帽頭與地相連，不存在高電壓等，但實際上仍然會引入高電壓干擾，不僅會損壞設備，同時對測量人員構成一定威脅，極其不安全。?

有鑒于此，本實用新型提供一種直流絕緣子離子遷移試驗設備，以滿足工業應用需要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種直流絕緣子離子遷移試驗設備，其具有高電流精度、高保護效果、高溫度均勻性、高溫度測量可靠性及絕緣子安裝方便等特性。?

為解決以上問題，本實用新型提供一種直流絕緣子離子遷移試驗設備，包含電動調壓器、高壓變壓器、整流濾波、恒溫箱、工業計算機及測量儀器，其特征在于，通過電動調壓器、高壓變壓器、整流濾波來給試驗絕緣子供電，通過恒溫箱確保試驗在恒溫中進行，通過工業計算機控制測量回路的數據采集及加熱信息，測量儀器采用5位半數字萬用表，測量電壓和電流信號。?

如上所述的直流絕緣子離子遷移試驗設備，其特征在于，采用高精密的5位半的臺式數字表，其電流測試精度高靈敏度為1nA，電壓測試精度精確到1μV，測試電流達10A，測試電壓達1000V。?

如上所述的直流絕緣子離子遷移試驗設備，其特征在于，采用雙開關并聯切換設計，正常離子遷移狀態下，測試回路開關打開，遷移回路開關關閉，當需要測試該路時，先關閉測試回路開關，再打開遷移回路開關，這樣確保整個測試切換過程中無接地斷開情況，保證測試回路不受高電壓懸浮電位的沖擊。?

如上所述的直流絕緣子離子遷移試驗設備，其特征在于，設計串聯多級高壓電阻加TVS管的保護電路，并在每一路接入口串聯一快速熔斷管方式保護。?

如上所述的直流絕緣子離子遷移試驗設備，其特征在于，采用雙面立體箱體結構，箱體前后各有兩扇對開門，兩面都有四層絕緣子放置架，能夠放置28片絕緣子，實際試驗中，兩個箱體組合，可以放置56片絕緣子。?

如上所述的直流絕緣子離子遷移試驗設備，其特征在于，絕緣子水平放置于箱體的絕緣子架上，該絕緣子架分為帽頭架和鋼腳架，利用絕緣子自重固定在絕緣子架上，無需任何固定操作，同時該絕緣子架能夠伸縮，保證從70kN至550kN的絕緣子都可以放置于該絕緣子架上，保證了試驗能覆蓋所有絕緣子。?