[發明專利]一種用于模擬實體GIS盆式絕緣子沿面放電模型

在審

• 申請號: 201710178927.8
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106990336A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 齊衛東;黃國強;尚宇;牛博;趙學風;吳經鋒;宋元峰;薛軍;張一博;劉強
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網陜西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別是一種模擬實體GIS盆式絕緣子沿面放電模型。

背景技術

GIS(氣體絕緣組合電器)采用六氟化硫作為絕緣介質，具有占地面積小、可靠性高、維護量小等優點，在電力系統中得到廣泛應用，是最重要的電力設備之一。

GIS采用同軸圓柱結構，內外導體之間形成稍不均勻電場，正常情況下，其可靠性極高。但GIS中存在諸多氣體和絕緣材料的交界面，其絕緣強度遠小于單一氣體或固體介質的絕緣強度，是絕緣的薄弱環節，一旦出現局部電場集中，將引發局部放電，降低GIS絕緣水平，甚至導致沿面閃絡而使絕緣失效。運行經驗表明，GIS絕緣故障中絕緣子沿面放電占有相當大的比例，其中，最常見的事故是表面異物污染造成的閃絡。

目前已有沿面模型表面電場分布簡單，表面污染物單一，與工況存在明顯差距，導致放電不典型、不全面。

因此，很有必要專門研究、設計一種可以模擬實體GIS絕緣子沿面放電的模型，以對該缺陷類型造成的放電進行全面深入的研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于模擬實體GIS盆式絕緣子沿面放電模型，解決模擬實體GIS沿面放電時不典型、不全面的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于模擬實體GIS盆式絕緣子沿面放電模型，包括：高壓套管、金屬罐體、內導體、外導體、絕緣子、表面異物、接地線、絕緣基座和接地體；所述高壓套管安裝于金屬罐體頂部；金屬罐體的底部中設有絕緣基座，絕緣基座呈管型，上端開有環形槽，筒形外導體下部嵌于環形槽中；外導體分為上下兩部分，中間設有絕緣子；外導體是我上下兩部分通過均勻分布的若干緊固螺絲固定，將絕緣子固定在中間；內導體、外導體和絕緣子組裝成一體，形成同軸圓柱結構；絕緣子上設有可替換的表面異物；接地線一端與緊固螺絲相連，另一端通過內螺紋與罐體相連，罐體底部與接地體相連。

進一步的，所述高壓套管額定電壓為110kV。

進一步的，所述金屬罐體內高0.6m，內直徑0.5m；所述金屬罐體帶有艙門、充氣閥門和氣壓表。

進一步的，內導體直徑5cm，外導體內直徑18cm；內導體、外導體高度均為32cm；外導體4壁厚2cm，兩端倒圓角，倒圓角半徑為1cm；內導體兩端打磨成半球型，上端部帶有內螺紋。

進一步的，絕緣子兩個表面分別呈凹形和凸形，與外導體夾角為45°，靠近內導體的地方，絕緣子表面與內導體表面垂直。

進一步的，表面異物分為金屬異物、半導體異物和非導電異物。

進一步的，表面異物長5mm，直徑0.5mm，兩端曲率半徑0.1mm；表面異物通過環氧膠粘于絕緣子表面。

進一步的，絕緣基座高20cm，厚3cm；環形槽的槽寬為2cm，深3cm。

進一步的，金屬罐體由鋁制作而成，內部充以SF₆氣體。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：本發明一種用于模擬實體GIS盆式絕緣子沿面放電模型，通過在絕緣子表面設置能夠替換，且可以設置于絕緣子任意位置的表面異物，能夠更加真實全面的模擬GIS沿面放電，解決現有模擬實體GIS沿面放電時不典型、不全面的問題。本發明可模擬實體GIS中盆式絕緣子表面異物所引起的放電，放電特征明確、典型，與工程實際吻合良好；可對GIS絕緣子表面存在異物所引起的放電進行檢測和研究，對優化GIS的設計，提高GIS的制造工藝，提高GIS局部放電檢測靈敏度和現場檢測結果的準確分析具有重要作用。

附圖說明

圖1為本發明中放電模型結構剖面示意圖；

圖2為內導體、外導體和絕緣子的俯視圖；

圖中，高壓套管1、罐體2、內導體3、外導體4、緊固螺絲5、絕緣子6、異物7、接地線8、絕緣基座9、接地體10。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例子對本發明做進一步說明。

請參閱圖1和圖2所示，本發明一種用于模擬實體GIS盆式絕緣子沿面放電模型，包括高壓套管1、罐體2、內導體3、外導體4、緊固螺絲5、絕緣子6、表面異物7、接地線8、絕緣基座9和接地體10。

金屬罐體2頂部開有安裝孔，高壓套管1通過螺絲安裝在安裝孔上，密封通過O型圈實現，試驗時高壓套管1接高壓；

金屬罐體2內高0.6m，內直徑0.5m，模型主要部件安置在金屬罐體2內；

金屬罐體2側壁開有艙門201、充氣閥門202和氣壓表203，試驗時內部充以SF₆氣體。