CN103969563B - 一种可气动切换电极与调距的压力试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，包括罐主体、以及分别安装在罐主体上的观察窗、高压引入组件、电极旋转与移动组件、和罐体固定与移动组件，所述的高压引入组件包括高压电极，所述的电极旋转与移动组件包括低压电极以及与电压电极连接的旋转移动单元，所述的高压电极与低压电极正对设置后置入罐主体腔体内。与现有技术相比，本发明具有节约气体成本，提高试验的灵活性，提高设备的安全性等优点。

Description

一种可气动切换电极与调距的压力试验装置

技术领域

本发明涉及一种压力试验装置，尤其是涉及一种可气动切换电极与调距的压力试验装置。

背景技术

绝缘材料在电气设备中起着非常重要的作用，电气设备的故障50％～70％都是由绝缘事故造成的。而在固体、液体、气体绝缘介质中，气体绝缘占有很大的份额并且短期内不会被取代。这是因为与固体和液体相比，气体绝缘材料具有填充方便、重量轻、绝缘自恢复性好等优点。

从20世纪50年代起，SF6气体作为绝缘介质被广泛的应用于气体绝缘设备如气体绝缘开关GIS(gas insulated switchgear)和气体绝缘传输线路GIL(gas insulatedtransmission lines)。SF6气体绝缘介质曾对高压电气的发展起到了非常大的作用。但是SF6属于六种温室效应气体之一，SF6作为一种对大气环境危害较大的温室效应气体，其温室效应潜在值(global warming potential)是CO2的23900倍，而且在大气中存在的寿命约3200年，对全球气候变缓有累积效应。减少温室气体排放、减缓气候变化是《***气候变化公约》和《京都议定书》的主要目标，而我国也把减少温室气体排放作为政府的一项重点工作来抓。此外，SF6具有价格高、易液化、对电场均匀度敏感等弱点，近些年人们开始着眼于SF6替代气体的研究。对替代气体放电的研究方法有：不同气体压力下的放电特性研究、不同电极表面粗糙度的研究、不同电极的形状对放电的影响、不同的电极距离对气体放电的影响等。而这些试验的实现大多需要一套气体放电试验装置。

公知的报到如CN103105568A公开的老化与局放一体化试验装置其缺点是高压电极不可移动，低压电极更换时需要打开罐盖。其缺点是试验效率低，还要配套气体回收装置。

授权公告号CN203365620U公开的气体试验装置可实现了电极的旋转更换，但是电动控制装置容易导致高电压窜入到低压端对实验者造成安全危险。且高压电极在移动过程中会引起罐内气体体积和压力的变化，对于试验造成一定的误差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，该装置可以在不开罐的情况下实现罐内电极的旋转和调距，进行不同电极类型间的试验；并且在这个变化过程中，罐内气体不会发生体积和压力的变化。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，包括罐主体、以及分别安装在罐主体上的观察窗、高压引入组件、电极旋转与移动组件、和罐体固定与移动组件，所述的高压引入组件包括高压电极，所述的电极旋转与移动组件包括低压电极以及与电压电极连接的旋转移动单元，所述的高压电极与低压电极正对设置后置入罐主体腔体内。

所述的高压引入组件还包括罐盖、高压套管和高压引线，所述的罐盖与罐主体密封连接，所述的高压套管穿过罐盖中心并和罐盖固定连接，所述的高压引线依次穿过高压套管后与高压电极连接。罐盖由绝缘材料制成，并和罐主体配合能起到良好的密封作用。

所述的电极旋转与移动组件用于低压电极的旋转和移动，具体包括旋转气缸、旋转轴、过渡轴和双向运动汽缸，所述的旋转气缸依次通过旋转轴、过渡轴与双向运动汽缸连接，所述的双向运动汽缸两端安装低压电极。

所述的低压电极初始在0位时低压电极刚好与高压电极正对；所述的旋转气缸旋转轴每次旋转角度为180°，确保旋转后仍和高压电极正对，且旋转过程中只存在转动不存在平动。

所述的双向运动汽缸上设有用于测量低压电极移动距离的感应测距器。

还包括进出气管，该进出气管穿过过渡轴后穿出罐主体，所述的气管在过渡轴内部的部分用环氧树脂料浇注并固化均匀，无缝隙。

所述的观察窗包括由玻璃视镜和固定玻璃视镜的法兰构成。

所述的罐体固定与移动组件包括罐体支架及固定在罐体支架底部的橡胶轮。

本发明压力试验装置的实现原理为：罐主体呈一圆筒型，圆筒两端各有一个绝缘罐盖和简体配合并密封。绝缘罐盖的两端各固定一个高压套管，高电压从外电源引入经由高压套管并传到罐体内部的高压电极端。低压电极连在电极旋转与移动组件的旋转轴上，同时罐主体和电极旋转与移动组件作为低压电极接线端可靠的接地。试验条件合适时，在高压电极和低压电极之间就能观察气体电晕或放电的现象。

与现有技术相比，本发明具有节约气体成本，提高试验的灵活性，提高设备的安全性，具体如下：

1、电极旋转与移动组件由气动缸控制，可以实现一定距离的远程操作。即把气动缸的进出气阀门设置在远离试验装置的地方，通过调节气动阀按钮，即可实现电极的旋转和移动。由于不需要每次到装置跟前调节电极，这样可以增加试验人员的安全。

2、由于罐体壁和电极之间只存在旋转摩擦，二者的接触间隙可通过密封圈密封，最大程度的减少了气体泄漏的可能。

3、整个调节过程不需要反复开启罐体和反复充放气，减小了操作人员的劳动强度，节约了试验准备时间。

4、在改变电极距离和改变电极形状过程中不会带来罐体内气体体积和压力的变化，对于精确研究气体压力和放电关系试验分析显得更加严密和可靠。

附图说明

图1为本发明的三维拆分结构示意图；

图2为本发明电极旋转与移动组件结构示意图；

图3为本发明侧视结构示意图；

图4为本发明组装后结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

参见图1～图4，本发明的气动切换电极和调距的压力试验装置优选实施例的描述，应当理解的是优选实施例尽是为了更好的解释本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。按图1所示的压力试验装置包括主罐体1，主罐体1两端和罐盖2连接，高压套管3穿过罐盖2并和罐盖2紧密固定在一起。高压导体4穿过高压套管3和罐盖2深入到主罐体1内部。高压导体4一端和高压电极5相连另一端设有接线柱用于连接高压信号。主罐体1前端设有观察窗6，观察窗6由玻璃视镜7和固定玻璃视镜7的法兰8构成。观察窗6用于试验时观察罐体内部放电现象。主罐体1上端固定一旋转气缸9，其作用是每次圆周方向旋转180度，可使两个处于同一条线上的低压电极10完成对调。旋转气缸9旋转轴901下端连有一过渡轴11，过渡轴11下端和另一双向运动气缸12固定在一起，并且固定点和双向运动气缸12的重心重合。双向运动气缸12连接进出气管13，并且进出气管13从过渡轴11内部穿出到主罐体1外部，此外还要求进出气管13和过渡轴11中间间隙采用环氧树脂料灌封固化。双向运动气缸12上装有感应测距装置121。双向运动气缸12两端和低压电极13固定。主罐体1下端和支撑架14固定。支撑架四角可以和滑轮固定。

当整个试验装置充满气体准备试验，调整电极形状和距离的步骤：初始位置为高压电极5为针电极，低压电极10为板电极，两电极间隙距离为0mm。现将其调整为高压为针电极，低压也为针电极，电极距离为40mm。调节旋转气缸9的远程控制阀按钮可实现双向运动气缸12旋转180°，此时和高压电极5相对的电极形状发生了变化。继续调节双向运动气缸12的远程控制阀使低压电极10远离高压电极5到预设定值40mm后停止。此时就可以开始进行试验。

本发明在不开罐的情况下，可实现罐体内气体的压力在0～0.7MPa范围调节；可实现针-板、棒-棒、板-板几种电极的自由切换；可实现两个电极间距从0mm到100mm范围的任意调节。本发明的电极装置可在整个罐体不开启的情况下实现转动和移动，降低了罐体内气体的泄漏几率，减少了气体罐开启的次数，同时提高了设备操作的安全性。

上述实施例仅用于说明本发明，其中各部分的结构、名称、连接方式都是可以变化的。凡是在本发明技术方案基础上进行的等同变换或改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，包括罐主体、以及分别安装在罐主体上的观察窗、高压引入组件、电极旋转与移动组件、和罐体固定与移动组件，所述的高压引入组件包括高压电极，所述的电极旋转与移动组件包括低压电极以及与低压电极连接的旋转移动单元，所述的高压电极与低压电极正对设置后置入罐主体腔体内；

所述的电极旋转与移动组件用于低压电极的旋转和移动，具体包括旋转气缸、旋转轴、过渡轴和双向运动汽缸，所述的旋转气缸依次通过旋转轴、过渡轴与双向运动汽缸连接，所述的双向运动汽缸两端安装低压电极。

2.根据权利要求1所述的一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，所述的高压引入组件还包括罐盖、高压套管和高压引线，所述的罐盖与罐主体密封连接，所述的高压套管穿过罐盖中心并和罐盖固定连接，所述的高压引线依次穿过高压套管后与高压电极连接。

3.根据权利要求1所述的一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，所述的低压电极初始在0位时低压电极刚好与高压电极正对；所述的旋转气缸旋转轴每次旋转角度为180°，确保旋转后仍和高压电极正对，且旋转过程中只存在转动不存在平动。

4.根据权利要求1所述的一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，所述的双向运动汽缸上设有用于测量低压电极移动距离的感应测距器。

5.根据权利要求1所述的一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，还包括进出气管，该进出气管穿过过渡轴后穿出罐主体，所述的进出气管在过渡轴内部的部分用环氧树脂料浇注并固化均匀，无缝隙。

6.根据权利要求1所述的一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，所述的观察窗包括由玻璃视镜和固定玻璃视镜的法兰。

7.根据权利要求1所述的一种可气动切换电极与调距的压力试验装置，其特征在于，所述的罐体固定与移动组件包括罐体支架及固定在罐体支架底部的橡胶轮。