[發明專利]一種高壓盆式絕緣子表面微粒聚集電場分析裝置

有效

• 申請號: 202210352286.4
• 申請日: 2022-04-05
• 公開（公告）號: CN114675091B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 王義平;張舸;屈文鋒;鄭棟文;楊樹鋒;張兆闖
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G01R29/14
• 分類號: G01R29/14
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種高壓盆式絕緣子表面微粒聚集電場分析裝置，其特征在于，?包括依次連接的測量部（1）、盆式絕緣子（6）和GIS/GIL管道外殼（2），盆式絕緣子（6）在GIS/GIL管道外殼（2）一側部分與導體（5）連接，測量部（1）內設有支撐板（3），支撐板（3）中心設有滑動接觸并貫穿的伸縮柱（8），伸縮柱（8）中心與盆式絕緣子（6）中心同軸線，伸縮柱（8）由伸縮傳動機構（7）驅動沿盆式絕緣子（6）軸線伸縮，伸縮傳動機構（7）與支撐板（3）固定連接，伸縮柱（8）靠近盆式絕緣子（6）一端設有受控旋轉的電場探頭（9），電場探頭（9）一側設有支撐桿（95），支撐桿（95）上排列有多個電場感應探頭（96），電場感應探頭（96）端部連接形成的形狀與所檢測的盆式絕緣子（6）表面形狀匹配，電場感應探頭（96）用于探測盆式絕緣子（6）表面的電場強度；

所述的伸縮柱（8）外形為長方形的柱體（81），柱體（81）遠離盆式絕緣子（6）一端的一面設有齒條（83），由伸縮傳動機構（7）驅動齒條實現伸縮柱（8）的伸縮，柱體（81）遠離盆式絕緣子（6）一端設有旋轉電機（82），旋轉電機（82）帶動柱體（81）內的旋轉軸（85）旋轉，旋轉軸（85）的軸線同盆式絕緣子（6）軸線，旋轉軸（85）伸出柱體（81）并與電場探頭（9）連接；

所述的伸縮傳動機構（7）包括與齒條（83）嚙合的伸縮驅動齒輪（71），伸縮驅動齒輪（71）由伸縮電機（72）驅動，伸縮電機（72）和伸縮驅動齒輪（71）安裝在支撐板（3）上；

所述的GIS/GIL管道外殼（2）上設有固定連接的滑塊（11），滑塊（11）與GIS/GIL管道基座（10）頂部的T型滑槽（101）滑動接觸；

所述的電場探頭（9）分為凹側電場探頭（91）和凸側電場探頭（92），凹側電場探頭（91）上的電場感應探頭（96）端部連接成的形狀對應盆式絕緣子（6）凹側表面形狀，凸側電場探頭（92）上的電場感應探頭（96）端部連接成的形狀對應盆式絕緣子（6）凸側表面形狀；

所述的電場探頭（9）結構為：包括與旋轉軸（85）連接的連接座（93），連接座（93）頂部設有探桿（94），探桿（94）端部一側設有支撐桿（95），支撐桿（95）靠近盆式絕緣子（6）一側依次排列有多根電場感應探頭（96）。

2.根據權利要求1所述的一種高壓盆式絕緣子表面微粒聚集電場分析裝置，其特征在于，所述的測量部（1）上設有觀察更換窗（17），觀察更換窗（17）采用透明蓋板可分離連接結構，旋轉軸（85）端部還可與第一對零探頭（15）和第二對零探頭（16）連接，第一對零探頭（15）和第二對零探頭（16）分別用于凹側電場探頭（91）和凸側電場探頭（92）中心處的探頭端部對零，電場探頭（9）采用分體連接結構，可從觀察更換窗（17）拿出，便于更換相應的對零探頭。

3.根據權利要求2所述的一種高壓盆式絕緣子表面微粒聚集電場分析裝置，其特征在于，所述的測量部（1）和/或GIS/GIL管道外殼（2）上設有SF₆氣體進入管道閥組（12）和氣體排出閥組（13）。

4.根據權利要求3所述的一種高壓盆式絕緣子表面微粒聚集電場分析裝置，其特征在于，所述的測量部（1）、盆式絕緣子（6）和GIS/GIL管道外殼（2）的組合體豎直放置；

所述的支撐板（3）作為測量部（1）的外部殼體，伸縮柱（8）與支撐板（3）之間密封。

5.使用上述權利要求4所述的一種高壓盆式絕緣子表面微粒聚集電場分析裝置的電場分析方法，特征在于，具體步驟為：

步驟一、選取需要進行電場分析試驗的盆式絕緣子（6），決定盆式絕緣子（6）需要首先進行試驗的端面，選取對應的電場探頭（9）并進行組裝，放置在測量部（1）中，將對應的第一對零探頭（15）或第二對零探頭（16）安裝在旋轉軸（85）上，保持伸縮柱（8）處在遠離盆式絕緣子（6）位置，連接盆式絕緣子（6）和導體（5），將測量部（1）、盆式絕緣子（6）和GIS/GIL管道外殼（2）連接在一起，準備工作完畢；

步驟二、驅動伸縮柱（8）向盆式絕緣子（6）處靠近，當第一對零探頭（15）或第二對零探頭（16）接觸盆式絕緣子（6）探頭發送信號，伸縮柱（8）停止伸出，記錄此時的伸縮柱（8）位置，記為對零位置，然后伸縮柱（8）縮回；

步驟三、將第一對零探頭（15）或第二對零探頭（16）從旋轉軸（85）上取下并從觀察更換窗（17）取出，將對應的凹側電場探頭（91）或凸側電場探頭（92）安裝在旋轉軸（85）上，將觀察更換窗（17）封閉；

步驟四、打開SF₆氣體進入管道閥組（12）向內通入SF₆氣體，打開氣體排出閥組（13）排出內部空氣，當內部空氣完全排出后關閉氣體排出閥組（13），當內部SF₆氣體壓力達到設定值后關閉SF₆氣體進入管道閥組（12），導體（5）上通入需要進行試驗的電壓；

步驟五、伸縮電機（72）驅動伸縮柱（8）伸出，當伸縮柱（8）達到之前記錄的對零位置，旋轉電機（82）帶動電場探頭（9）旋轉一周，排列的多個電場感應探頭（96）感應各個旋轉位置的電場強度并回傳數值信號，將電場數值信號與電場感應探頭（96）位置對應，繪制出對零位置的盆式絕緣子（6）電場強度平面分布圖；

步驟六、將伸縮柱（8）縮回到多個位置，并使用旋轉電機（82）帶動電場探頭（9）旋轉一周，可繪制多個位置的盆式絕緣子（6）電場強度平面分布圖，共同組成三維電場強度分布圖；

步驟七、打開氣體排出閥組（13），將內部SF₆氣體壓逐漸泄壓，泄到安全壓力后分離測量部（1）、盆式絕緣子（6）和GIS/GIL管道外殼（2），將盆式絕緣子（6）換向，使另一面朝向測量部（1），然后重復步驟一至六得到另一面的三維電場強度分布圖；

步驟八、將帶有表面微粒的盆式絕緣子（6）按照上述步驟一至步驟七得到三維電場強度分布圖，并與無表面微粒的進行比較，得出表面微粒對盆式絕緣子（6）電場強度三維影響圖。