CN110133458A - 一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置及方法，属于高压输电线路和绝缘技术领域。所述应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，包括高压试验装置和放电装置，放电装置包括绝缘底座，绝缘底座的上方设有滑槽，滑槽与绝缘支架底端滑动连接，绝缘支架顶端与金属导电杆通过绝缘的可调支架连接，金属导电杆的一端接地，绝缘底座沿长度方向的两端均分别设有电动机，电动机的输出端与绝缘转盘固连，绝缘转盘与绝缘链条配合连接，绝缘链条的两端均分别与邻近的绝缘支撑杆的另一端连接，电动机与控制器连接。所述应用于高压试验中的半自动放电的试验装置及方法，代替人力对试验后的装置进行放电，减少人力浪费，提高试验过程的可靠性与安全性。
Description
技术领域
本发明涉及高压输电线路和绝缘技术领域，特别涉及一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置及方法。
背景技术
在进行高压盆式绝缘子沿面闪络试验时，闪络发生后，虽然施加的电源电压会降为零，但是试验装置上还会残留有大量的剩余电荷，如果不进行放电，这些剩余电荷不仅会对靠近的试验人员产生危险，也会影响下一次的试验结果。现有的解决残余电荷的方法是，试验人员在试验结束后，手持接地导电杆绝缘端，将导电杆金属端与装置外导线相触碰，对其进行放电，这种方法不仅使试验过程繁琐，也对试验人员存在安全隐患。
发明内容
为了解决现有技术中存在的高压盆式绝缘子沿面闪络试验过程复杂、需要人工放电且存在危险性等技术问题，本发明提供了一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置及方法，代替人力对试验后的装置进行放电，减少人力浪费，提高试验过程的可靠性与安全性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，包括高压试验装置和放电装置，所述放电装置包括绝缘底座，所述绝缘底座的上方设有滑槽，所述滑槽与绝缘支架的底端滑动连接，所述绝缘支架的顶端与金属导电杆通过绝缘的可调支架连接，所述金属导电杆的一端接地，所述绝缘支架的下部两侧对称设置有绝缘支撑杆，所述绝缘支撑杆的一端与绝缘支架连接，所述绝缘支撑杆的另一端与滑槽滑动连接；
所述绝缘底座沿长度方向的两端均分别设有电动机，所述电动机的输出端与绝缘转盘固连，所述绝缘转盘与绝缘链条配合连接，所述绝缘链条沿绝缘底座的周向设置，且绝缘链条的两端均分别与邻近的绝缘支撑杆的另一端连接；
所述电动机与控制器连接，所述控制器控制电动机的转动。
所述高压试验装置包括试验罐体、高压套管和直流试验***，所述试验罐体内设有盆式绝缘子，所述盆式绝缘子将试验罐体分成第一气室和第二气室，所述第一气室和第二气室均分别设有充气阀，所述第一气室上部设有高压套管，所述高压套管远离第一气室的一端与直流试验***通过导线连接，所述高压套管内设有第一中心导杆，所述第一中心导杆靠近第一气室的一端伸入到第一气室内与第二中心导杆连接，所述第二中心导杆与盆式绝缘子连接，所述试验罐体还设有观察窗，所述观察窗位于第二气室。
所述导线为外部套有铝箔的裸铜导线。
所述绝缘底座的长为380-420厘米，宽18-22厘米。
所述绝缘支架的底端和绝缘支撑杆的另一端均分别设有圆轮，所述圆轮由绝缘材料制成，所述圆轮在滑槽内滑动。
所述绝缘转盘为十六角星型。
上述应用于高压试验中的半自动放电的试验装置的试验方法，包括如下步骤：
步骤一、试验准备，检查应用于高压试验中的半自动放电的试验装置的各个部件是否完好、检查试验罐体的气密性、检查试验罐体是否接地以及检查金属导电杆是否接地；
步骤二、将充气阀与抽真空充气装置连接，将试验罐体抽取真空并充入绝缘气体至设定压强后，关闭充气阀；
步骤三、放置放电装置，使金属导电杆位于绝缘底座远离试验罐体一端；
步骤四、启动直流试验***，对高压试验装置进行加压，当盆式绝缘子沿面有闪络放电发生时，开始降压直到电压降为零，关闭直流试验***；
步骤五、通过控制器控制电动机转动，所述电动机通过绝缘转盘带动绝缘链条运动，所述绝缘链条通过绝缘支撑杆带动绝缘支架向靠近高压试验装置的方向运动，金属导电杆与导线外的铝箔接触之后，电动机停止转动，金属导电杆静置3～5分钟；通过控制器控制电动机反向转动，所述电动机通过绝缘转盘带动绝缘链条运动，所述绝缘链条通过绝缘支撑杆带动绝缘支架向远离高压试验装置的方向运动，直到金属导电杆恢复原位，电动机停止转动，完成放电；
步骤六、记录本次试验的闪络电压值。
本发明的有益效果：
本发明的放电装置通过控制器控制电动机转动，电动机依次带动绝缘转盘、绝缘链条、绝缘支撑杆、绝缘支架、金属导电杆运动，金属导电杆与导线外的铝箔接触时，放电装置为高压试验后的高压试验装置放电，减少了试验中的人力浪费，提高了试验的安全性与可靠性。本发明的高压试验装置由实际GIS气室改装而成，具有实际意义，能够对多种型号的盆式绝缘子进行试验，能够测量不同气体下盆式绝缘子的闪络电压值和不同气压下盆式绝缘子的闪络电压值。
附图说明
图1是本发明提供的放电装置的结构示意图；
图2是本发明提供的高压试验装置的结构示意图。
其中，
1-第一气室，2-第二气室，3-直流试验***，4-保护电阻，5-阻容分压器，6-盆式绝缘子，7-高压套管，8-观察窗，9-充气阀，10-导线，11-电动机，13-绝缘底座，14-绝缘支架，15-绝缘链条，16-绝缘转盘，17-金属导电杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图2所示，本发明提供了一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，包括高压试验装置和放电装置，高压试验装置和放电装置配套使用。
如图1所示，放电装置包括绝缘底座13，绝缘底座13的长为380-420厘米，宽18-22厘米，绝缘底座13的上方设有滑槽，滑槽与绝缘支架14的底端滑动连接，绝缘支架14的顶端与金属导电杆17通过绝缘的可调支架连接，金属导电杆17的一端接地，绝缘支架14的下部两侧对称设置有绝缘支撑杆，绝缘支撑杆的一端与绝缘支架14连接，绝缘支撑杆的另一端与滑槽滑动连接，绝缘支架14的底端和绝缘支撑杆的另一端均分别设有圆轮，圆轮由绝缘材料制成，圆轮在滑槽内滑动，绝缘底座13沿长度方向的两端均分别设有电动机11，电动机11的输出端与绝缘转盘16固连，绝缘转盘16为十六角星型，绝缘转盘16的直径根据实际试验情况选定，绝缘转盘16与绝缘链条15配合连接，绝缘链条15沿绝缘底座13的周向设置，且绝缘链条15的两端均分别与邻近的绝缘支撑杆的另一端连接，电动机11与控制器连接，控制器控制电动机11的转动。本实施例中，绝缘支架14竖直设置，绝缘支架14的下部两侧对称设置的两个绝缘支撑杆用于支撑绝缘支架14，保证绝缘支架14与绝缘底座13垂直，绝缘底座13沿长度方向的两端每端设有一个电动机11，每个电动机11的输出端都与绝缘转盘16固连，绝缘链条15与两个绝缘转盘16配合，且绝缘链条15的两端均分别与邻近的绝缘支撑杆的另一端连接，用于带动绝缘支架14在沿着滑槽滑动。金属导电杆17固定在绝缘支架14顶端，绝缘底座13、绝缘转盘16和绝缘链条15均由绝缘材料制成，两个电动机11的型号均为12N/m伺服步进电动机，控制器采用51单片机，通过C语言进行编程，以控制电动机11的转动。
如图2所示，高压试验装置包括试验罐体、高压套管7和直流试验***3，试验罐体内设有盆式绝缘子6，盆式绝缘子6将试验罐体分成第一气室1和第二气室2，第一气室1和第二气室2均分别设有充气阀9，第一气室1上部设有高压套管7，高压套管7远离第一气室1的一端与直流试验***3通过导线10连接，直流试验***3采用现有技术，其型号为±1200kV/50mA直流电压发生器，直流试验***3额定电压为1200kV，额定电流为50mA，导线10为外部套有铝箔的裸铜导线，用以改善导线10外部电场，减少对空气的放电现象，金属导电杆17放电工作时与导线10外部的铝箔接触进行放电，导线10上还连接有保护电阻4和阻容分压器5，保护电阻4总阻值为70MΩ，由14只20MΩ/300W R180无感电阻两两并联然后串联而成，用于限制回路电流以保护回路中其他设备不被损坏，阻容分压器5由高压部分和低压仪表组成，高压部分的分压器分压比可调，低压部分的数字存储示波器用于采集试品放电时的电压波形，确定闪络及击穿电压。高压套管7内设有第一中心导杆，第一中心导杆靠近第一气室1的一端伸入到第一气室1内与第二中心导杆连接，第二中心导杆与盆式绝缘子6连接，试验罐体还设有观察窗8，观察窗8位于第二气室2。本实施例中，试验罐体水平设置，试验罐体内水平设置有第二中心导杆，高压套管7竖直设置，高压套管7由硅橡胶材料制成，供高压导体通过，起支撑与绝缘的作用，高压套管7内竖直设置有第一中心导杆，试验罐体设有金属端盖，位于第一气室1和第二气室2的金属端盖均设有充气阀9，充气阀9在抽气和充气时与抽真空充气装置连接，用于抽气和充气，充气阀9包括球体和阀座，充气阀9材料为不锈钢，在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀，而且适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空到高压力都可应用。位于第二气室2的试验罐体上留有观察窗8，用以观察闪络现象的发生。试验时，第一气室1的气压高于第二气室2的气压，保证闪络发生在盆式绝缘子6的外表面上。
上述应用于高压试验中的半自动放电的试验装置的试验方法，包括如下步骤：
步骤一、试验准备，检查应用于高压试验中的半自动放电的试验装置的各个部件是否完好、检查试验罐体的气密性、检查试验罐体是否接地以及检查金属导电杆17是否接地；
步骤二、将充气阀9与抽真空充气装置连接，将试验罐体抽取真空并充入绝缘气体至设定压强后，关闭充气阀9；
步骤三、放置放电装置，使金属导电杆17位于绝缘底座13远离试验罐体一端；
步骤四、启动直流试验***3，对高压试验装置进行加压，当盆式绝缘子6沿面有闪络放电发生时，开始降压直到电压降为零，关闭直流试验***3；
步骤五、通过控制器控制电动机11转动，电动机11通过绝缘转盘16带动绝缘链条15运动，绝缘链条15通过绝缘支撑杆带动绝缘支架14向靠近高压试验装置的方向运动，金属导电杆17与导线10外的铝箔接触之后，电动机11停止转动，金属导电杆17静置3～5分钟；通过控制器控制电动机11反向转动，电动机11通过绝缘转盘16带动绝缘链条15运动，绝缘链条15通过绝缘支撑杆带动绝缘支架14向远离高压试验装置的方向运动，直到金属导电杆17恢复原位，电动机11停止转动，完成放电；
步骤六、记录本次试验的闪络电压值。
本实施例中，步骤四中启动直流试验***3，对高压试验装置进行加压的速度为一秒钟1kV，当盆式绝缘子6沿面有闪络放电发生时，开始降压直到电压降为零，其中，降压的速度一秒钟10kV。步骤六中的闪络电压值在直流试验***3上能够观察到。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，包括高压试验装置和放电装置，所述放电装置包括绝缘底座，所述绝缘底座的上方设有滑槽，所述滑槽与绝缘支架的底端滑动连接，所述绝缘支架的顶端与金属导电杆通过绝缘的可调支架连接，所述金属导电杆的一端接地，所述绝缘支架的下部两侧对称设置有绝缘支撑杆，所述绝缘支撑杆的一端与绝缘支架连接，所述绝缘支撑杆的另一端与滑槽滑动连接；
所述绝缘底座沿长度方向的两端均分别设有电动机，所述电动机的输出端与绝缘转盘固连，所述绝缘转盘与绝缘链条配合连接，所述绝缘链条沿绝缘底座的周向设置，且绝缘链条的两端均分别与邻近的绝缘支撑杆的另一端连接；
所述电动机与控制器连接，所述控制器控制电动机的转动。
2.根据权利要求1所述的应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，所述高压试验装置包括试验罐体、高压套管和直流试验***，所述试验罐体内设有盆式绝缘子，所述盆式绝缘子将试验罐体分成第一气室和第二气室，所述第一气室和第二气室均分别设有充气阀，所述第一气室上部设有高压套管，所述高压套管远离第一气室的一端与直流试验***通过导线连接，所述高压套管内设有第一中心导杆，所述第一中心导杆靠近第一气室的一端伸入到第一气室内与第二中心导杆连接，所述第二中心导杆与盆式绝缘子连接，所述试验罐体还设有观察窗，所述观察窗位于第二气室。
3.根据权利要求2所述的应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，所述导线为外部套有铝箔的裸铜导线。
4.根据权利要求1所述的应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，所述绝缘底座的长为380-420厘米，宽18-22厘米。
5.根据权利要求1所述的应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，所述绝缘支架的底端和绝缘支撑杆的另一端均分别设有圆轮，所述圆轮由绝缘材料制成，所述圆轮在滑槽内滑动。
6.根据权利要求1所述的应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，所述绝缘转盘为十六角星型。
7.一种应用于高压试验中的半自动放电的试验装置的试验方法，采用权利要求1所述的应用于高压试验中的半自动放电的试验装置，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、试验准备，检查应用于高压试验中的半自动放电的试验装置的各个部件是否完好、检查试验罐体的气密性、检查试验罐体是否接地以及检查金属导电杆是否接地；
步骤二、将充气阀与抽真空充气装置连接，将试验罐体抽取真空并充入绝缘气体至设定压强后，关闭充气阀；
步骤三、放置放电装置，使金属导电杆位于绝缘底座远离试验罐体一端；
步骤四、启动直流试验***，对高压试验装置进行加压，当盆式绝缘子沿面有闪络放电发生时，开始降压直到电压降为零，关闭直流试验***；
步骤五、通过控制器控制电动机转动，所述电动机通过绝缘转盘带动绝缘链条运动，所述绝缘链条通过绝缘支撑杆带动绝缘支架向靠近高压试验装置的方向运动，金属导电杆与导线外的铝箔接触之后，电动机停止转动，金属导电杆静置3～5分钟；控制器控制电动机反向转动，所述电动机通过绝缘转盘带动绝缘链条运动，所述绝缘链条通过绝缘支撑杆带动绝缘支架向远离高压试验装置的方向运动，直到金属导电杆恢复原位，电动机停止转动，完成放电；
步骤六、记录本次试验的闪络电压值。
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