CN206672822U - 开关均压结构及250kV高压电缆振荡波局部放电测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种开关均压结构及250kV高压电缆振荡波局部放电测试***。该开关均压结构，包括高压开关芯体，分别设置于所述高压开关芯体两侧的第一屏蔽环结构和第二屏蔽环结构，以及对应设置于所述第一屏蔽环结构外侧的第一绝缘端盖、设置于所述第二屏蔽环结构外侧的第二绝缘端盖，所述高压开关芯体两端分别固定于所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖上。本实用新型提出的技术方案，不仅可以起到良好的均压效果，可削弱剧烈的局部场强抑制电晕，还能减小体积易于安装拆卸，适应于振荡波局部放电测试***。

Description

开关均压结构及250kV高压电缆振荡波局部放电测试***

技术领域

本实用新型涉及变电测量测试技术领域，特别涉及一种开关均压结构及250kV高压电缆振荡波局部放电测试***。

背景技术

在输变电过程中，高压开关存在局部场强剧烈、电场不均匀的问题，曲率半径小的导体和电极会对空气放电，便产生了电晕现象。电晕现象会产生热效应和臭氧、氮的氧化物，使高压开关局部温度升高，导致胶粘剂变质、碳化，股线绝缘和云母变白，进而使线路松散、短路，绝缘老化。为了有效的消除这种电晕现象，正确地设计防晕结构和选用良好的防晕材料十分重要。

传统技术中，在变压器等领域，单屏蔽环结构经常用于高压连接装置中，以起到均压的作用，以消除局部场强剧烈、电场不均匀的问题，从而消除电晕现象的发生。因此，通过将单屏蔽环结构设置在高压开关中，可将高压均匀分布在环结构周围，保证在环结构各部位之间没有电位差，从而达到均压的效果，以消除电晕现象。但是，这种单屏蔽环结构和采用其制作的高压开关，体积庞大，不易安装拆卸，长度固定难以调整；并且，这样单屏蔽环结构管身设置得太细容易产生电晕放电，因此一般设置得很粗，不可弯曲，导致其在狭小复杂地形上难以使用，不适合用于振荡波局部放电测试***。

发明内容

基于此，为解决上述问题，本实用新型提出一种开关均压结构及250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，不仅可以起到良好的均压效果，以削弱剧烈的局部场强并抑制电晕，还能减小体积易于安装拆卸，可在狭小复杂的地形条件时使用，适应于振荡波局部放电测试***。

其技术方案如下：

一种开关均压结构，包括高压开关芯体，分别设置于所述高压开关芯体两侧的第一屏蔽环结构和第二屏蔽环结构，以及对应设置于所述第一屏蔽环结构外侧的第一绝缘端盖、设置于所述第二屏蔽环结构外侧的第二绝缘端盖，所述高压开关芯体两端分别固定于所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖上。

下面对其进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述高压开关芯体设置为圆柱状，且所述高压开关芯体的外径小于所述第一屏蔽环结构或第二屏蔽环结构的外径。

进一步地，所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖均设置为圆形，且所述第一绝缘端盖外径大于所述第一屏蔽环结构外径，所述第二绝缘端盖外径大于所述第二屏蔽环结构外径。

进一步地，所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖的外径相同，所述第一屏蔽环结构和第二屏蔽环结构的外径相同。

进一步地，所述高压开关芯体包括多个相互连接的开关层叠单元。

此外，本实用新型还提出一种250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，包括分体式开关结构，所述分体式开关结构包括第一分体开关和第二分体开关，以及串联所述第一分体开关和第二分体开关的防电晕连接导线；

所述第一分体开关包括第一基座，以及设置于所述第一基座上的第一开关主体；所述第二分体开关包括第二基座，以及设置于所述第二基座上的第二开关主体，所述第二开关主体通过所述防电晕连接导线与所述第一开关主体电连接；

所述第一开关主体和第二开关主体均包括如上所述的开关均压结构。

进一步地，所述第一开关主体包括从零电压叠加到150kV高电压的一个所述高压开关芯体，所述第二开关主体包括为从150kV电压叠加到250kV高电压的另一个所述高压开关芯体。

进一步地，所述第二分体开关还包括设置于所述第二基座上的绝缘支架，所述第二开关主体设置于所述绝缘支架上；

所述绝缘支架包括设置于所述第二基座上的绝缘支架杆，以及套设于所述支架杆上绝缘筒，所述第二开关主体固定于所述绝缘支架杆和绝缘筒上。

进一步地，所述第二分体开关还包括设置于所述第一绝缘端盖或第二绝缘端盖上并与所述高压开关芯体连接的电极，以及设置于所述电极上的防电晕屏蔽结构。

进一步地，所述防电晕连接导线包括分别设置于所述第一开关主体的顶部和所述第二开关主体的底部的防电晕连接端子，连接两个所述防电晕连接端子的导体，以及套设于所述导体上的波纹管。

本实用新型具有如下有益效果：采用双屏蔽结构，可有效地抑制电晕及场强分布不均的问题，还能够减小开关体积，易于安装拆卸；将开关设置为二级分体式结构，并对分体式开关机构进行分段串联,提高了直流充电过程开关的击穿与爬电电压，还能够减小开关的高度和体积，便于安装拆卸；在电极处设置防电晕屏蔽结构，在连接导线上设置防电晕连接端子和波纹管，使开关连接牢固，还能抑制电晕产生，从而加强其绝缘性能和机械性能；也适合用于高压电缆振荡波局部放电测试***。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所述分体式开关结构的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中所述分体式开关结构的第一分体开关的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例中所述分体式开关结构的第二分体开关的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例中所述分体式开关结构的开关均匀结构的立体结构示意图。

附图标记说明：

100-第一分体开关，110-第一开关主体，112-第一开关外壳，120-第一基座，200-第二分体开关，210-第二开关主体，212-第二开关外壳，220-绝缘支架，230-第二基座，300-防电晕连接导线，400-开关均匀结构，410-高压开关芯体，420-第一屏蔽环结构，422-第一绝缘端盖，430-第二屏蔽环结构，432-第二绝缘端盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提出一种分体式开关结构，包括第一分体开关100和第二分体开关200，以及串联所述第一分体开关100和第二分体开关200的防电晕连接导线300。将开关设置为多个开关分体(即所述第一分体开关100和第二分体开关200)，并利用连接导线(防电晕连接导线300)将各开关分体(所述第一分体开关100和第二分体开关200)串联起来，以形成一个整体开关(即分体式开关结构)。这样，可将开关分设为多段的开关分体，就可以减小每段开关分体的高度和体积，从而能够避免传统技术中单体式开关结构高度太高体积太大、不易拆装运输储存的问题。所述分体式开关结构采用分段式串联结构，使开关整体高度降低40％，还提高了直流充电过程开关的击穿与爬电电压。而且，通过防电晕连接导线300将各开关分体进行串联，可避免开关分体与连接导线之间产生电晕现象。

具体地，如图2所示，所述第一分体开关100包括第一基座120，以及设置于所述第一基座120上的第一开关主体110，所述防电晕连接导线300一端电连接于所述第一开关主体110上。通过设置所述第一基座120，可为第一开关主体110提供安装固定基础，也便于运输、存放及固定。而且，所述第一开关主体110设置为从零电压叠加到150kV高电压的层叠式结构，形成150kV的第一级开关，即低压级分体开关。

此外，如图3所示，所述所述第二分体开关200包括第二基座230，以及设置于所述第二基座230上的第二开关主体210，所述防电晕连接导线300另一端电连接于所述第二开关主体210上。通过设置所述第二基座230，可为第二开关主体210提供安装固定基础，也便于运输、存放及固定。而且，所述第二开关主体210设置为从150kV电压叠加到250kV高电压的层叠式结构，形成100kV的第二级开关，即高压级分体开关。通过将该100kV的第二级开关和150kV的第一级开关串联在一起，就可以形成250kV的高压开关。两级开关分段式串联，在阻尼振荡工作状态中形成由上到下的分压结构，可提高在直流充电过程开关的击穿与爬电电压。

而且，所述第二分体开关200还包括设置于所述第二基座230上的绝缘支架220，所述第二开关主体210设置于所述绝缘支架220上。因为所述第二开关主体210的电压较高，要尽量增加爬电距离，防止出现悬浮放电及击穿，所以需要在所述第二开关主体210下设置所述绝缘支架220进行绝缘隔离。具体地，可以将所述绝缘支架220包括设置于所述第二基座230上的绝缘支架杆，以及套设于所述支架杆上绝缘筒，所述第二开关主体210固定于所述绝缘支架杆和绝缘筒上。此外，还可以将所述绝缘筒的高度设置为80cm。圆筒形的绝缘支架220可以为所述第二开关主体210提供更稳定的支撑，而且绝缘性能良好，可以避免悬浮放电及击穿。

此外，如图2至图4所示，所述第一开关主体110和第二开关主体210均包括有开关均匀结构400。所述第一开关主体110包括有筒状的绝缘的第一开关外壳112，以及套设在所述第一开关外壳112中的所述开关均匀结构400。而且，所述第二开关主体210包括有筒状的绝缘的第二开关外壳212，以及套设在所述第二开关外壳212中的所述开关均匀结构400。通过在所述第一开关主体110和第二开关主体210中设置所述开关均匀结构400，可以对开关内部起到均压的作用，以消除开关中局部场强剧烈电场不均匀的问题，从而消除开关电晕现象的发生。

具体地，如图4所示，所述开关均匀结构400包括高压开关芯体410，分别设置于所述高压开关芯体410两侧的第一屏蔽环结构420和第二屏蔽环结构430，以及对应设置于所述第一屏蔽环结构410外侧的第一绝缘端盖422、设置于所述第二屏蔽环结构430外侧的第二绝缘端盖432，所述高压开关芯体410两端分别固定于所述第一绝缘端盖422和第二绝缘端盖432上。通过在所述高压开关芯体410两侧设置第一屏蔽环结构420和第二屏蔽环结构430，形成双屏蔽环结构，可以对所述高压开关芯体410两端实现均压，以解决高压开关的场强分布不均的问题，从而可以有效地从开关两端削弱高压开关的局部场强剧烈的问题并抑制电晕现象的产生。相对于传统技术中的单屏蔽环结构，可以利用两个屏蔽环来实现均匀效果，从而可以减小每个屏蔽环的体积，相应地就可以减小所述开关均压结构400和分体式开关结构的体积，便于安装拆卸和运输储存。而且，所述开关均压结构400和分体式开关结构体积减小以后，也可以适应狭小复杂的地形结构。

此外，所述高压开关芯体410可设置为圆柱状，且所述高压开关芯体410的外径小于所述第一屏蔽环结构420或第二屏蔽环结构430的外径。便于利用所述第一屏蔽环结构420或第二屏蔽环结构430，从所述所述高压开关芯体410两端其完全实现屏蔽，以取得良好的均匀效果。此外，所述第一绝缘端盖422和第二绝缘端盖432均设置为圆形，且所述第一绝缘端盖422外径大于所述第一屏蔽环结构420外径，所述第二绝缘端盖432外径大于所述第二屏蔽环结构430外径。这样，便于利用所述第一绝缘端盖422和所述第二绝缘端盖432从两侧完全覆盖住所述第一屏蔽环结构420、高压开关芯体410及第二屏蔽环结构430。进一步地，所述第一绝缘端盖422和所述第二绝缘端盖432的外径相同，所述第一屏蔽环结构420和第二屏蔽环结构430的外径相同。这样结构对称美观，便于加工制作，也具有良好的均匀性能。

此外，所述高压开关芯体410包括多个相互连接的开关层叠单元。所述第一开关主体包括一个所述高压开关芯体，该高压开关芯体包括从零电压叠加到150kV高电压的多个所述开关层叠单元。所述第二开关主体也包括另一个所述高压开关芯体，该高压开关芯体包括从150kV电压叠加到250kV高电压的多个所述开关层叠单元。此外，所述第二分体开关200还包括设置于所述第二开关主体210顶部(即所述第一绝缘端盖422或第二绝缘端盖432上)并与所述高压开关芯体连接的电极，以及设置于所述电极上的防电晕屏蔽结构。防电晕屏蔽结构能够防止电极处产生电晕，便于在小场地使用。

此外，所述第一基座120和第二基座230均包括基座板，以及设置于所述基座板下的滚轮，所述第一开关主体110或第二开关主体210(或者绝缘支架220)设置于所述基座板上。所述第一基座120和第二基座230均是用于固定开关，可以保证运输过程中开关的安全，起到固定开关及方便移动开关的作用。平时使用或者展示的时候也很美观，并且保证开关不会从滚落到地面。滚轮可以在地面滚动，方便对开关进行移动和运输。进一步地，所述第一基座120和第二基座230均还包括设置于所述基座板上的固定结构，所述第一开关主体110或第二开关主体210(或者绝缘支架220)固定于所述固定结构上。通过所述固定结构，方便将所述第一开关主体110或第二开关主体210(或者绝缘支架220)安装到所述第一基座120或第二基座230，也便于从所述第一基座120或第二基座230上将其拆下。

此外，所述防电晕连接导线300一端电连接于所述第一开关主体110的顶部，另一端电连接于所述第二开关主体210的底部，具体是电连接于所述第二开关主体的底部侧面。两级开关设计为150kV的第一级开关(第一分体开关)为上部出线、100kV的第二级开关(第二分体开关)为下端侧出线，可增加爬电距离，两级开关连接也更方便。

而且，所述防电晕连接导线300包括分别设置于所述第一开关主体110的顶部和所述第二开关主体210的底部的防电晕连接端子，连接两个所述防电晕连接端子的导体，以及套设于所述导体上的波纹管。设计合理的防电晕连接端子能够牢固地将两级开关(即所述第一分体开关100和第二分体开关200)串联起来，还能防止或者减轻各分体开关与导体连接端出现电晕现象。此外，通过在所述导体外套设波纹管，能够进一步防止导体上出现电晕现象。而且，所述波纹管不仅完全套住所述导体，还套住了所述防电晕连接端子，进一步防止开关连接端出现电晕现象。进一步地，所述波纹管直径可设置为80mm，这种尺寸的波纹管具有更良好的防电晕效果。

此外，本实用新型还提出一种250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，包括如上所述的分体式开关结构。通过将开关设置为二级分体式结构，并对分体式开关机构进行分段串联,提高了直流充电过程开关的击穿与爬电电压，还能够减小开关的高度和体积，便于安装拆卸；在电极处设置防电晕屏蔽结构，在连接导线上设置防电晕连接端子和波纹管，使开关连接牢固，还能抑制电晕产生，从而加强其绝缘性能和机械性能；也适合用于高压电缆振荡波局部放电测试***。

此外，根据需要，还可以将分体式开关结构设置为更多级数，使开关结构包括第一分体开关、第二分体开关、第三分体开关、第四分体开关、......,等等。即除了设置为第一分体开关和第二分体开关串联的结构形式外，还可以设置为第一分体开关、第二分体开关、第三分体开关、第四分体开关、......串联的结构形式。且每个分体开关的结构和所述第一分体开关和第二分体开关的结构都基本相同，相邻的两个分体开关之间均采用所述防电晕连接导线300进行串联。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种开关均压结构，其特征在于，包括高压开关芯体，分别设置于所述高压开关芯体两侧的第一屏蔽环结构和第二屏蔽环结构，以及对应设置于所述第一屏蔽环结构外侧的第一绝缘端盖、设置于所述第二屏蔽环结构外侧的第二绝缘端盖，所述高压开关芯体两端分别固定于所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖上。

2.根据权利要求1所述的开关均压结构，其特征在于，所述高压开关芯体设置为圆柱状，且所述高压开关芯体的外径小于所述第一屏蔽环结构或第二屏蔽环结构的外径。

3.根据权利要求1所述的开关均压结构，其特征在于，所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖均设置为圆形，且所述第一绝缘端盖外径大于所述第一屏蔽环结构外径，所述第二绝缘端盖外径大于所述第二屏蔽环结构外径。

4.根据权利要求3所述的开关均压结构，其特征在于，所述第一绝缘端盖和第二绝缘端盖的外径相同，所述第一屏蔽环结构和第二屏蔽环结构的外径相同。

5.根据权利要求1所述的开关均压结构，其特征在于，所述高压开关芯体包括多个相互连接的开关层叠单元。

6.一种250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，其特征在于，包括分体式开关结构，所述分体式开关结构包括第一分体开关和第二分体开关，以及串联所述第一分体开关和第二分体开关的防电晕连接导线；

所述第一分体开关包括第一基座，以及设置于所述第一基座上的第一开关主体；所述第二分体开关包括第二基座，以及设置于所述第二基座上的第二开关主体，所述第二开关主体通过所述防电晕连接导线与所述第一开关主体电连接；

所述第一开关主体和第二开关主体均包括如权利要求1-5任意一项所述的开关均压结构。

7.根据权利要求6所述的250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，其特征在于，所述第一开关主体包括从零电压叠加到150kV高电压的一个所述高压开关芯体，所述第二开关主体包括为从150kV电压叠加到250kV高电压的另一个所述高压开关芯体。

8.根据权利要求6所述的250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，其特征在于，所述第二分体开关还包括设置于所述第二基座上的绝缘支架，所述第二开关主体设置于所述绝缘支架上；

所述绝缘支架包括设置于所述第二基座上的绝缘支架杆，以及套设于所述支架杆上绝缘筒，所述第二开关主体固定于所述绝缘支架杆和绝缘筒上。

9.根据权利要求6所述的250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，其特征在于，所述第二分体开关还包括设置于所述第一绝缘端盖或第二绝缘端盖上并与所述高压开关芯体连接的电极，以及设置于所述电极上的防电晕屏蔽结构。

10.根据权利要求6所述的250kV高压电缆振荡波局部放电测试***，其特征在于，所述防电晕连接导线包括分别设置于所述第一开关主体的顶部和所述第二开关主体的底部的防电晕连接端子，连接两个所述防电晕连接端子的导体，以及套设于所述导体上的波纹管。