[实用新型]直流接地电树枝试验用机械传动接地开关装置

说明书

本实用新型公开了一种直流接地电树枝试验用机械传动接地开关装置。涉及电气试验用接地开关领域。目前，高压直流接地电树枝特性研究采用传统的球隙作为接地导通开关，可能造成试验条件不一致而影响试验结果的准确性。本实用新型包括敞口容器、设于敞口容器内的交流电磁铁，交流电磁铁包括磁铁座、导电线圈和可上下吸合的衔铁，磁铁座的上端设有弹簧座，弹簧座上设有压缩弹簧。通电时，衔铁紧密吸合，实现试样瞬间从直流源脱离并可靠接地，实现试样高压极经直流预压后瞬间接地的功能，耐压水平高，操作可控性好，可实现人为可控、快速稳定、可重复接地的试样高压极接地操作试验，通过连接不同的接地电阻，适用于固体绝缘的直流接地电树枝试验。

技术领域

本实用新型涉及电气试验用接地开关领域，尤其涉及直流接地电树枝试验用机械传动接地开关装置。

背景技术

高压直流输电以其功率调节快速灵活、绝缘耐压水平高、电缆损耗低、安装容易、节省输电走廊等众多优点得到广泛重视，并主要应用于大容量、远距离的电能传输。固体绝缘材料以其优良的电、热、力学性能得到行业青睐，成为当前世界各国超/特高压直流电缆的发展方向。

直流电缆的电场分布复杂多变。在稳定直流电压的作用下，电缆绝缘内部的电场强度取决于电导率，与其呈反比分布。在受到雷电、操作、极性转换等各种暂态冲击电压作用时，其电场分布又像交流一样与介电常数呈反比。已有研究发现，直流电缆绝缘中存在明显的空间电荷积聚现象，稳态情况下，它能有效削弱缺陷位置的局部电场，使绝缘耐压性能提高；但在运行状态突变时却会导致显著的电场畸变，对绝缘产生冲击性破坏作用。因此，空间电荷效应已成为影响固体绝缘直流电缆寿命的关键因素。

电树枝是高压电缆挤出绝缘性能劣化的主要形式，树枝化试验是探讨固体绝缘耐电压性能的有效手段。截至目前，恒定直流电压下的电树枝仍不能在XLPE绝缘中被引发；为了研究空间电荷效应对直流电缆XLPE绝缘的损伤机理，探索直流绝缘破坏规律，直流接地电树枝试验已成为直流绝缘耐电压性能研究领域的热点。

目前，高压直流接地电树枝特性研究均采用传统的球隙作为接地导通开关，这种方法存在两个缺陷。一方面，使用球隙时必须串联大电阻来保护球面和削弱球隙回路中的振荡，这种振荡可能在球隙间引起比试品上更高的电压；另一方面，球隙开关的使用特性受到气压、气流和温度等因素影响，这会增大球隙的放电分散性，甚至改变球隙导通过程中的电弧形状，引起异常放电，增加放电过程的不可控性。例如，气压升高可增大开关的工作电压范围，也会增加开关动作延时；气流变化不仅影响开关动作时间，还可能加剧开关抖动；空气温度升高会使开关动作延时。所有这些都可能造成试验条件不一致而影响试验结果的准确性，不利于研究分析。

直流接地电树枝试验所需的直流电压至少在30kV以上，市面上可满足此要求的高压开关较少，且价格昂贵，体积大。此外，为符合直流接地电树枝试验设计要求，接地开关应为单刀双掷开关，高压开关里还无此类产品。

为了满足直流接地电树枝试验的要求，增强接地系统的操作可控性，需要设计新的高压直流接地装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供直流接地电树枝试验用机械传动接地开关装置，以实现人为可控、快速稳定、可重复接地的试样高压极接地操作试验为目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。