CN108508312A - 一种混合气体电气性能测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合气体电气性能测量装置及其测量方法，该测量装置包括一绝缘的密封箱体以及设于所述密封箱体上的气压表、进气阀和排气阀；所述密封箱体的上下端均密封设有相对应并可导电的调节螺杆，所述调节螺杆与所述密封箱体螺纹连接，两个所述调节螺杆的一端均置于所述密封箱体内，且两个所述调节螺杆置于所述密封箱体内的端部分别设有导电的导电体和待测体。本发明混合气体电气性能测量装置，能简单快捷的对各种类型和比例的混合气体进行电气测量。
Description
技术领域
本发明涉及高压绝缘技术领域，尤其涉及一种混合气体电气性能测量装置及其测量方法。
背景技术
传统的，气体绝缘电气设备通常使用SF6(六氟化硫)作为绝缘介质，但随着环境保护的要求越来越高，SF6作为强温室效应气体，其应用受到了限制；取而代之的是将两种不同气体按照一定含量比例组成混合绝缘气体来作为气体绝缘电气设备的绝缘介质。
针对混合气体的电气性能的测量，主要在高压等领域内；SF6和N2的混合气体有更多的优势，特别是绝缘性上，提高混合气体的SF6含量，也能提高混合气体的开断能力。近年来，SF6和N2的混合气体的工程应用越来越多，及时深入的研究SF6和N2的混合气体的电气特性，并尽快将其应用到实际的高压电力开关设备，对于提高我国在该领域的研究水平有重要的现实意义，但现在还比较缺乏研究混合气体电气性能的装置。
发明内容
本发明目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种混合气体电气性能测量装置，能简单快捷的对各种类型和比例的混合气体进行电气测量。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种混合气体电气性能测量装置，包括一绝缘的密封箱体以及设于所述密封箱体上的气压表、进气阀和排气阀；所述密封箱体的上下端均密封设有相对应并可导电的调节螺杆，所述调节螺杆与所述密封箱体螺纹连接，两个所述调节螺杆的一端均置于所述密封箱体内，且两个所述调节螺杆置于所述密封箱体内的端部分别设有导电的导电体和待测体。
优选地，所述导电体为块状，设有所述导电体的调节螺杆另一端用于接地。
优选地，所述待测体为与所述导电体形状相同的块状，设有所述待测体的调节螺杆另一端用于接电压端。
优选地，所述待测体为针状，设有所述待测体的调节螺杆另一端用于接电压端。
优选地，所述待测体为球状，设有所述待测体的调节螺杆另一端用于接电压端。
优选地，两个所述调节螺杆的旁边均设有固定于所述密封箱体上的刻度尺。
优选地，所述进气阀为止回阀；两个所述调节螺杆分别设于所述密封箱体上下端的中间。
优选地，两个所述调节螺杆分别设于所诉密封箱体上下端的中间；所述气压表和进气阀均设于所述密封箱体的上端，所述排气阀设于所述密封箱体的下端。
还提供了一种混合气体电气性能测量方法，采用如上所述的混合气体电气性能测量装置，包括以下步骤：
S1、将排气阀与外部的抽气装置连通，将密封箱体的内部抽成真空；
S2、向真空的密封箱体通过进气阀输入一定比例量的待测量电气性能的混合气体，并在这过程中通过观察气压表的数值来控制和确定不同气体充入的量；
S3、将设有所述导电体的调节螺杆另一端接地，设有所述待测体的调节螺杆另一端接电压端，通过电压端为待测体供电；
S4、通过两个调节螺杆不断调节导电体与待测体之间的距离，找出导电体与待测体之间不导通情况下的最小安全距离，并通过刻度尺计量得出该最小安全距离的数值，从而得到该混合气体下的最小安全距离。
优选地，所述抽气装置为真空泵。
优选地，上述测量方法中可通过改变混合气体的组分比例或组分种类得到相应情况下混合气体的电气性能；还可通过改变待测体的形状得到相应情况下混合气体的电气性能。
本发明具有以下有益效果：
本发明测量装置先确定待测体的选用(即确定待测体的形状)，然后通过排气阀将密封箱体抽成真空，通过进气阀向真空的箱体内输入一定比例量的混合气体，再将连接导电体的调节螺杆外侧端接地，连接待测体的调节螺杆外侧端连接电压端，对电压端供高压(如85kV的电压，根据测量需要选择所供电压)，通过两个调节螺杆调节导电体与待测体之间的距离，从而找出两者之间的最小安全距离，得到该混合气体的电气性能；还可以通过采用不同形状的待测体，去测量不同物体对地的安全距离；也可以改变混合气体的组分比例或者组分种类，从而测量不同比例或者种类下混合气体的电气性能；本发明测量装置能简单快捷的对各种类型和比例的混合气体进行电气测量，对环保气体的研究，和开关安全距离的测量等有很重要的现实意义。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为实施例1中测量装置的示意图；
图2为实施例2中测量装置的示意图；
图3为实施例3中测量装置的示意图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本发明作进一步介绍和说明。
实施例1
如图1所示，本实施例所示的一种混合气体电气性能测量装置，包括一绝缘的密封箱体1以及设于密封箱体1上的气压表2、进气阀3和排气阀4，气压表2设于密封箱体1上端用于测量密封箱体1内的气压，进气阀3和排气阀4分别设于密封箱体1的上端和下端并与密封箱体1内部连通；密封箱体1的上下端均密封设有可导电的调节螺杆5，两个调节螺杆5相向对应设置，调节螺杆5与密封箱体1螺纹连接，两个调节螺杆5的一端均置于密封箱体1内，且两个调节螺杆5置于密封箱体1内的端部分别设有导电的导电体6和待测体7。
具体的，导电体6和待测体7为相同的块状，设有导电体6的调节螺杆5另一端用于接地，设有待测体7的调节螺杆5另一端用于接电压端。
具体的，进气阀3为止回阀，气体只能一个方向流动而不能反向流动，确保箱体内的气体不会通过进气阀反向排出。
具体的，两个调节螺杆5分别设于密封箱体1上下端的中间，确保测量结果的准确性。
具体的，在两个调节螺杆5的旁边均设有纵向固定于密封箱体1上的刻度尺8，用于测量两个调节螺杆旋入或旋出的长度，进而方便计算得出导电体6与待测体7之间的距离。
实施例2
如图2所示，本实施例所示的一种混合气体电气性能测量装置，包括一绝缘的密封箱体1以及设于密封箱体1上的气压表2、进气阀3和排气阀4，气压表2用于测量密封箱体1内的气压，进气阀3和排气阀4分别设于密封箱体1的上端和下端并与密封箱体1内部连通；密封箱体1的上下端均密封设有可导电的调节螺杆5，两个调节螺杆5相向对应设置，调节螺杆5与密封箱体1螺纹连接，两个调节螺杆5的一端均置于密封箱体1内，且两个调节螺杆5置于密封箱体1内的端部分别设有导电的导电体6和待测体7。
具体的，导电体6为块状，设有导电体6的调节螺杆5另一端用于接地；待测体7为针状或点状，设有待测体7的调节螺杆5另一端用于接电压端。
具体的，进气阀3为止回阀，气体只能一个方向流动而不能反向流动，确保箱体内的气体不会通过进气阀反向排出。
具体的，两个调节螺杆5分别设于密封箱体1上下端的中间，确保测量结果的准确性。
具体的，在两个调节螺杆5的旁边均设有纵向固定于密封箱体1上的刻度尺8，用于测量两个调节螺杆旋入或旋出的长度，进而方便计算得出导电体6与待测体7之间的距离。
实施例3
如图3所示，本实施例所示的一种混合气体电气性能测量装置，包括一绝缘的密封箱体1以及设于密封箱体1上的气压表2、进气阀3和排气阀4，气压表2用于测量密封箱体1内的气压，进气阀3和排气阀4分别设于密封箱体1的上端和下端并与密封箱体1内部连通；密封箱体1的上下端均密封设有可导电的调节螺杆5，两个调节螺杆5相向对应设置，调节螺杆5与密封箱体1螺纹连接，两个调节螺杆5的一端均置于密封箱体1内，且两个调节螺杆5置于密封箱体1内的端部分别设有导电的导电体6和待测体7。
具体的，导电体6为块状，设有导电体6的调节螺杆5另一端用于接地；待测体7为球状，设有待测体7的调节螺杆5另一端用于接电压端。
具体的，进气阀3为止回阀，气体只能一个方向流动而不能反向流动，确保箱体内的气体不会通过进气阀反向排出。
具体的，两个调节螺杆5分别设于密封箱体1上下端的中间，确保测量结果的准确性。
具体的，在两个调节螺杆5的旁边均设有纵向固定于密封箱体1上的刻度尺8，用于测量两个调节螺杆旋入或旋出的长度，进而方便计算得出导电体6与待测体7之间的距离。
实施例4
还提供了一种混合气体电气性能测量方法，采用上述实施例1-3中任一项的混合气体电气性能测量装置进行测量，包括以下步骤：
S1、将排气阀与外部的真空泵连通，将密封箱体的内部抽成真空；
S2、向真空的密封箱体通过进气阀输入一定比例量的待测量电气性能的混合气体，并在这过程中通过观察气压表的数值来控制和确定不同气体充入的量；
S3、将设有所述导电体的调节螺杆另一端接地，设有所述待测体的调节螺杆另一端接电压端，通过电压端为待测体供电；
S4、通过两个调节螺杆不断调节导电体与待测体之间的距离，找出导电体与待测体之间不导通情况下的最小安全距离，并通过刻度尺计量得出该最小安全距离的数值，从而得到该混合气体下的最小安全距离。
例如，环保型金属封闭开关设备的绝缘气体一般为干燥空气、N2或者SF6的混合气体；现在以一定比例的N2和SF6组成的混合气体为例，测量该混合气体的电气性能，具体步骤如下：
(1)、首先，我们要先将密封箱体内部的气体通过外部与排气阀连通的真空泵抽出，形成真空；
(2)、将N2经进气阀充入真空的密封箱体内，当气压表上的数值到0.04Mpa时停止充入N2；而后再将SF6气体经进气阀充入密封箱体内，当气压表的数值到0.05Mpa时停止充入SF6；
(3)、设有导电体的调节螺杆另一端接地，设有待测体的调节螺杆另一端接电压端；
(4)然后根据导电体与待测体之间的最大初始距离，将两个调节螺杆均向密封箱体内旋入，根据刻度尺的计量将导电体与待测体之间的距离先调为30mm；然后通过电压端向待测体一端加85KV的高压，看导电体与待测体之间是否导通即能测量出30mm的距离是否是混合气体的安全距离；若两者导通，则向外旋出调节螺杆调大两者间的距离，在不断调大距离的情况下找出导电体与待测体不导通的最小安全距离，即该混合气体下的最小安全距离，这样可以得出该混合气体的电性性能；若两者不导通，则向内旋入调节螺杆调小两者间的距离，在不断调小距离的情况下找出导电体与待测体不导通的最小安全距离，即该混合气体下的最小安全距离，这样可以得出该混合气体的电性性能。
上述测量方法的过程中，在相同比例的混合气体的情况下，可以根据待测体的形状，做出点对地(即针状对块状)、球面对地(即球状对块状)、板对地(即块状对块状)等多种方式的测量，分别测量得出该混合气体下的最小安全距离，进而得出对应不同待测体时该混合气体的电气性能。
上述测量方法的过程中，在相同形状的待测体的情况下，也可以改变混合气体的组分种类或组分比例后进行测量，从而测量得出不同组成比例或者组成种类的混合气体下的最小安全距离，进而得出相应混合气体的电气性能。
本发明的其它实施例中，上述混合气体电气性能测量装置还可用于多种混合气体的比例计算；比如以上述的例子来计算，具体计算过程如下：首先，我们要先将密封箱体内部的气体通过外部与排气阀连通的真空泵抽出，形成真空，之后测量出真空状态下测量装置的总重量M；将N2经进气阀充入真空的密封箱体内，当气压表上的数值到0.04MPa时停止充入N2，这时再测量出测量装置的总重量M1；而后再将SF6气体经进气阀充入密封箱体内，当气压表的数值到0.05MPa时停止充入SF6，这时再测量出测量装置的总重量M2；最后，经计算可知道混合气体的总重量为M2-M，混合气体中N2的重量为M1-M，混合气体中SF6的重量为M2-M1，根据两种气体的重量，计算出在混合气体中各自所占的质量百分比，即N2所占的质量百分比为(M1-M/M2-M)×100％；SF6所占的质量百分比为(M2-M1/M2-M)×100％。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种混合气体电气性能测量装置，其特征在于，包括一绝缘的密封箱体以及设于所述密封箱体上的气压表、进气阀和排气阀；所述密封箱体的上下端均密封设有相对应并可导电的调节螺杆，所述调节螺杆与所述密封箱体螺纹连接，两个所述调节螺杆的一端均置于所述密封箱体内，且两个所述调节螺杆置于所述密封箱体内的端部分别设有导电的导电体和待测体。
2.如权利要求1所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，所述导电体为块状，设有所述导电体的调节螺杆另一端用于接地。
3.如权利要求2所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，所述待测体为与所述导电体形状相同的块状，设有所述待测体的调节螺杆另一端用于接电压端。
4.如权利要求2所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，所述待测体为针状，设有所述待测体的调节螺杆另一端用于接电压端。
5.如权利要求2所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，所述待测体为球状，设有所述待测体的调节螺杆另一端用于接电压端。
6.如权利要求1-5任一项所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，两个所述调节螺杆的旁边均设有固定于所述密封箱体上的刻度尺。
7.如权利要求6所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，所述进气阀为止回阀；两个所述调节螺杆分别设于所述密封箱体上下端的中间。
8.如权利要求7所述的混合气体电气性能测量装置，其特征在于，两个所述调节螺杆分别设于所诉密封箱体上下端的中间；所述气压表和进气阀均设于所述密封箱体的上端，所述排气阀设于所述密封箱体的下端。
9.一种混合气体电气性能测量方法，其特征在于，采用如权利要求8所述的混合气体电气性能测量装置，包括以下步骤：
S1、将排气阀与外部的抽气装置连通，将密封箱体的内部抽成真空；
S2、向真空的密封箱体通过进气阀输入待测量电气性能的混合气体；
S3、将设有所述导电体的调节螺杆另一端接地，设有所述待测体的调节螺杆另一端接电压端，通过电压端为待测体供电；
S4、通过两个调节螺杆不断调节导电体与待测体之间的距离，找出导电体与待测体之间不导通情况下的最小安全距离，从而得到该混合气体下的最小安全距离。
10.如权利要求9所述的混合气体电气性能测量方法，其特征在于，所述抽气装置为真空泵。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Three, E (-4), Seaview Plaza, Prince Edward Road, Shenzhen, Guangdong, Nanshan District 518000, China Applicant after: Asia Electrical Power Equipment (Shenzhen) Co.,Ltd. Address before: Three, E (-4), Seaview Plaza, Prince Edward Road, Shenzhen, Guangdong, Nanshan District 518000, China Applicant before: ASIA ELECTRICAL POWER EQUIPMENT (SHENZHEN) Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180907 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |