[发明专利]一种用于测量绝缘子表面场强分布的试验系统

说明书

本发明公开了一种用于测量绝缘子表面场强分布的试验系统，使用掺有电致发光粉末的透明环氧树脂、玻璃、透明橡胶或其他绝缘子材料制作绝缘子，使用调压器和工频高压试验变压器经保护电阻和高压套管对高压气室或油箱中的绝缘子进行加压，参照绝缘子的实际工况在高压气室或油箱中布置地电极和高压电极，施加高电压后，绝缘子将出现发光现象，使用相机透过高压气室或油箱的观察窗对绝缘子的发光现象进行拍摄，从而反推出绝缘子表面场强的分布。该系统不需要在绝缘子附近布置电场探头，消除了电场探头对绝缘子表面场强的畸变，可较好地反映绝缘子表面场强分布的真实情况。

技术领域

本发明涉及一种绝缘子试验系统，尤其是针对测量绝缘子表面场强分布的试验系统。

背景技术

绝缘子是一种安装在不同电位之间、能够承受电压和机械应力的器件，在电网中得到了广泛的使用，是电网中不可缺少的重要零部件之一。为提高绝缘子的电气性能，降低绝缘子的表面场强，目前通常使用仿真的方法对绝缘子的结构进行优化，而仿真的正确性以及结构优化的有效性难以实验验证。目前通常采取测量绝缘子的闪络电压来判断结构优化的有效性、使用电场探头测量绝缘子表面场强来判断仿真的正确性，但绝缘子闪络电压反映的是绝缘子整体的电气性能，电场探头会显著影响绝缘子表面电场强度的分布(尤其是含有金属材料的电场探头)。因此现有的绝缘子表面场强测量方法已不能满足准确测量绝缘子表面场强的需求。

发明内容

针对上述现有的绝缘子表面场强测量方法已不能满足准确测量绝缘子表面电场需求的现状，本发明提出了一种不需要电场探头的、可测量绝缘子表面场强分布的试验系统。

本发明对要解决的技术问题所采用的技术方案是：

试验系统包括工频高压试验变压器、高压气室或油箱、相机和掺有电致发光粉末的绝缘子，电缆一端连接工频高压试验变压器二次侧的高压端，另一端通过保护电阻和高压气室或油箱的套管，向高压气室或油箱中、掺有电致发光粉末的绝缘子施加高电压，通过调节工频高压试验变压器的调压器可提高施加电压，相机通过高压气室或油箱的观察窗对掺有电致发光粉末的绝缘子的发光现象进行拍摄，根据图像反推绝缘子表面场强的分布。

透明环氧树脂、玻璃或透明橡胶制成的绝缘子中掺有电致发光粉末，当绝缘子表面场强大于电致发光粉末的发光阈值场强(约1kV/mm)后，绝缘子将会发光，其发光强度可反映表面场强的大小。

待测绝缘子放置于高压气室或油箱中。

传统的绝缘子表面测量方法需要将电场探头放置于绝缘子表面附近，电场探头将影响绝缘子表面场强的分布，金属探头尤为显著，因此电场探头所测得的场强与实际的场强有一定差距。本发明利用了电致发光效应，提出了一种不需要电场探头的、可测量绝缘子表面场强分布的试验系统，具有以下优势：

1)该发明利用了电致发光效应来反映绝缘子的表面场强，不需要电场探头，消除了传统电场测量方法中电场探头对绝缘子表面场强的畸变。

2)使用相机记录绝缘子的发光强度，可方便快捷地看出绝缘子表面场强较大的部位，对绝缘子结构优化提供可靠的参考，给绝缘子厂家和高校实验室带来很大的方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

1—调压器 2—工频高压试验变压器 3—保护电阻 4—高压套管 5—高压气室(或油箱 )6—掺有电致发光粉末的绝缘子 7—相机

具体实施方式

使用掺有电致发光粉末的透明环氧树脂、玻璃、透明橡胶或其他绝缘子材料制作绝缘子，将其放置于高压气室或油箱中，通过高压套管进行加压。当电压较高时，绝缘子表面场强大于电致发光粉末的发光阈值场强(约1kV/mm)，绝缘子将出现发光现象，通过相机拍摄绝缘子的发光情况，根据图像反推出绝缘子表面场强的分布。