[實用新型]測量不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的裝置

有效

• 申請號: 201920077150.0
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN209992602U
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 苗玉龍;曾福平;鄒幾歡;唐炬;張曉星;姚強;邱妮;蔡煒
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;武漢大學;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網湖北省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01N27/92
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 魯力

本實用新型屬于氣體電氣絕緣設備的絕緣狀態在線監測與診斷技術領域，具體涉及一種測量不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的裝置，包括高壓電極板和低壓電極板，所述高壓電極板和低壓電極板為同樣大小的圓形平板電極，直徑φ＝100mm，厚度h＝10mm；下方的低壓電極板為光滑平板電極，上方高壓電極板為電極樣品，均通過內螺紋孔與導桿固接，與下方低壓電極板固接的導桿接地，所述高壓電極板上表面設有缺陷體。本實用新型能夠模擬氣體絕緣設備內部電極粗糙程度，用于測試氣體絕緣介質絕緣性能對電極表面粗糙度的敏感性，還可為新型氣體絕緣成套設備制造提供設計依據，也為電力設備運維檢修方法提供參考。

技術領域

本實用新型屬于氣體電氣絕緣設備的絕緣狀態在線監測與診斷技術領域，具體涉及一種測量不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的平板電極實驗裝置。

背景技術

氣體絕緣組合電器Gas Insulated Switchgear,GIS是指全部或者部分采用六氟化硫SF₆氣體作為絕緣介質的金屬封閉式設備，其具有結構緊湊，占用面積較小，可靠性高，維護工作量較小，現場安裝方便，電磁輻射小，環境適應能力強等優點，近年來不斷在大中城市電網建設和改造中得到廣泛應用，并逐步成為現代電網的主要裝備之一，其安全可靠運行直接決定了現代城市電網的可靠性。隨著GIS使用越來越廣泛，電壓等級也越來越高，其在電力系統中的重要性日益突出，GIS發生故障將對電力系統安全構成巨大的威脅，嚴重影響供電的連續性和穩定性，輕則造成經經濟損失，重則造成大面積停電，危害社會穩定和安全，因此必須對GIS的運行狀況予以高度重視，盡量減少GIS故障發生的幾率。但是氣體絕緣電氣設備在制造、裝配和運行過程中無法避免地會出現金屬突出物和自由金屬微粒等絕緣缺陷，而氣體絕緣介質的絕緣性能對電極表面狀況比較敏感。電極表面粗糙可能是因為機件加工或安裝時產生的、也可能是由于導電微粒在電場作用下附著在電極表面所致。氣體絕緣介質對電極表面粗糙度敏感的這種特性對氣體絕緣設備內部零部件加工提出了較高要求，也額外增加了設備成本和運行成本。

目前，人們對GIS內部不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的測量的方法的研究主要集中在半球模型、突出圓球模型、車削加工模型和同軸圓柱模型等。如丹麥的Pedersen教授認為：理想光滑平面電極上的半球模型可以表征電極表面的最大粗糙程度(R_max)，并據此模型分析了半球模型頂部沿對稱軸的電場分布，由流注理論得到E_B/P的理論曲線，并提出了SF₆氣體絕緣擊穿的經驗公式。但是所有研究中對于GIS內部的圓錐狀缺陷模型模擬所見較少，因此圓錐狀的缺陷對絕緣氣體的擊穿強度產生何種影響對測量不同的電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的研究有重要的意義，應如何注意控制電極表面的光潔程度，如何選擇既經濟又安全的電極加工方式是氣體絕緣介質工程應用前亟待研究的關鍵問題之一。

實用新型內容

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種測量不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的裝置，其特征在于，包括高壓電極板和低壓電極板，所述高壓電極板和低壓電極板為同樣大小的圓形平板電極，直徑φ＝100mm，厚度h＝10mm；下方的低壓電極板為光滑平板電極，上方高壓電極板為電極樣品，均通過內螺紋孔與導桿固接，與下方低壓電極板固接的導桿接地，所述高壓電極板上表面設有缺陷體。

在上述的測量不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的裝置，其特征在于，與上方高壓電極板固接的導桿為高壓導電桿，與下方低壓電極板固接的導桿為接地導電桿，高壓導電桿和接地導電桿均通過螺紋分別與高壓電極板和低壓電極板固接。

在上述的測量不同電極粗糙程度下絕緣氣體工頻擊穿電壓的裝置，其特征在于，上下兩個平板間距通過低壓電極板和接地導電桿之間的升降螺紋實現調整，上下兩個平板電極間距d＝10mm，缺陷體設置下方接地極的光滑平板電極中心，為一個圓錐體，高度H＝1mm，底面直徑Φ＝1～3mm。