[發明專利]一種模擬不同缺陷下沿面閃絡故障的裝置

在審

• 申請號: 201811515778.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109406973A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 馬鳳翔;王亞楠;梅鍇勝;丁衛東;祁炯;袁小芳;朱峰;劉子恩;翟玥
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開一種模擬不同缺陷下沿面閃絡故障的裝置，本發明設置了混合氣體充氣系統，方便調節氣體比例、氣壓，并且通過沿面閃絡電極模擬實際電力設備裝置中沿面絕緣的體系結構，根據絕緣材料表面布設情況的不同，可以模擬對應的下沿面閃絡狀態。通過調節氣體比例、氣壓、沿面缺陷類型等，能夠對真實情況下沿面閃絡進行有效模擬，操作簡便，并且減少SF6氣體的用量，減少對環境的污染。

技術領域

本發明涉及絕緣設備故障診斷領域，特別是涉及一種模擬不同缺陷下沿面閃絡故障的裝置。

背景技術

沿面絕緣是高電壓設備中的關鍵絕緣形式，通常也是設備中的薄弱環節。例如，當GIS(GasInsulatedSwitchgear，氣體絕緣全封閉組合電器)中盆式絕緣子表面出現臟污、金屬微粒時，將會誘發高壓電極與地電極之間發生放電現象，而放電通道通常出現在絕緣子表面，且會對絕緣子表面造成損傷，使得絕緣耐受水平下降，更易引發設備出現嚴重故障。因此，沿面閃絡特性是電力設備絕緣研究的重要內容。

SF6是強電負性氣體，其分子具有很強的吸附自由電子而形成負離子的能力，因而其耐電強度很高，在較均勻的電場中約為空氣耐電強度的2.5倍左右。SF6的沸點比較高，大多數工程應用情況下不必擔心SF6氣體的液化問題。純凈的SF6氣體是一種無色、無嗅、無毒和不燃的惰性氣體，溫度在180度以下時它與電氣設備中材料的相容性和氮氣相似。SF6的最大優點是它不含碳，因此不會分解出影響絕緣性能的碳粒子；且其大部分氣態分解物的絕緣性能與SF6相當，分解不會使氣體絕緣性能下降。所以迄今為止，SF6氣體是最理想的絕緣和滅弧介質。

目前國內以及國際上針對SF6氣體中絕緣材料的沿面閃絡實驗普遍采用單電極實驗腔或帶連桿架構的多電極實驗腔。無論哪種實驗腔，絕緣材料沿面閃絡研究中，普遍使用在密閉實驗腔中放入絕緣材料，然后在絕緣材料上施加不同類型的電壓。研究過程中經常需要改變實驗條件，如：電極間隙、氣體壓強、更換氣體成分配比等，以期尋找最佳的實驗效果，這就造成實驗腔內的絕緣樣本材料的頻繁更換和氣體成分、壓強的多次置換等，研究人員重復于實驗腔的開啟、置入樣本、抽真空、靜置、充氣、實驗、排氣等，操作過程復雜，不僅浪費了大量工作時間，并且使得SF6氣體的過量使用，造成環境污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬不同缺陷下沿面閃絡故障的裝置，達到真實模擬下沿面閃絡的效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種模擬不同缺陷下沿面閃絡故障的裝置，所述裝置包括：用于提供沿面閃絡發生的氣體環境的實驗腔體、用于向所述實驗腔體灌充混合氣體的混合氣體充氣系統、用于清理所述實驗腔體內殘余氣體的混合氣體抽氣系統和用于模擬不同條件下沿面閃絡體系的沿面閃絡模擬電極；

所述實驗腔體包括充氣口、抽氣口、兩個電極和設置在腔底板上的絕緣底座；所述充氣口與所述混合氣體充氣系統連接；所述抽氣口與所述混合氣體抽氣系統連接；兩個所述電極由所述實驗腔體外部穿過所述實驗腔體的側壁插入所述實驗腔體內部；

所述沿面閃絡模擬電極設置于所述絕緣底座上，所述沿面閃絡模擬電極包括高壓電極、環形地電極和尼龍護套；所述高壓電極底部固定于所述絕緣底座上，所述高壓電極上套設所述尼龍護套，所述尼龍護套底部下面設有一套設于所述高壓電極的拉緊螺母，所述拉緊螺母用于固定所述尼龍護套在所述高壓電極上的位置；所述尼龍護套頂部設置所述環形地電極，位于所述環形地電極下方的所述尼龍護套內填充有絕緣材料；所述高壓電極和所述環形地電極分別與一所述電極連接。

可選的，所述高壓電極為截面呈T型的棒狀電極，所述高壓電極的頂端部的尺寸大小決定所述高壓電極邊緣的等效場強大小。

可選的，所述混合氣體充氣系統包括：氣瓶和精密氣壓表，所述氣瓶有兩個，分別盛放SF6氣體和N2氣體，兩個所述氣瓶的出氣管通過一三通氣閥與所述充氣口連接，所述三通氣閥與所述充氣口之間的氣體通道上安裝所述精密氣壓表，所述精密氣壓表用于檢測所述實驗腔體內氣體壓強。