[发明专利]一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统

说明书

本发明公开了一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，涉及技术领域。本发明包括实验腔体、电压单元、加热单元、气体控制单元和力学监测单元。本发明的有益效果：本发明通过一组同轴分布的圆柱形电极系统在缩比盆式绝缘子表面形成不均匀电场，通过油循环加热的方式在中间高压导杆形成温度加载以模拟实际工况导杆发热，同时通过一系列的传感器检测盆式绝缘子承受的膨胀应力。本发明提供的技术方案所需设备简单，可控性强，能够实现盆式绝缘子电热力多物理场下的性能监测与测量，且可通过调整点击结构测量多种形状、多种材料的绝缘子样品性能，有望为盆式绝缘子的加工制造和优化更新提供依据。

技术领域

本发明涉及盆式绝缘子实验技术领域，特别是一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统。

背景技术

目前，环氧复合绝缘材料在实际运行中表面易积聚电荷导致沿面闪络放电故障，严重威胁设备的安全。GIS/GIL中装备的微米氧化铝/环氧树脂制盆式绝缘子在运行过程中，要经受复杂现场工况，要经历电场、热场、机械应力场的多重考验。常规研究由于实验往往局限于某一种特定物理场的分析，对多物理场耦合条件下的实验研究装置难以实现。

为了对多场环境下的绝缘子特性进行研究，研究者进行了多种尝试以实现多场耦合。为了探究缩比盆式绝缘子在复杂多场环境下的各种特性，本文设计了一种针对GIS/GIL用微米氧化铝/环氧树脂复合绝缘材料制成的缩比盆式绝缘子的电热力多物理场耦合实验测试平台。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是如何针对缩比盆式绝缘子模拟电热力等多物理场耦合。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，其包括实验单元，包括实验腔体和导杆，所述导杆主体位于实验腔体且贯穿盆式绝缘子，所述导杆一端伸出实验腔体，且该端套接有高压套管；电压单元，包括高压电源，所述高压电源经串联的保护电阻和阻容分压器与导杆伸出实验腔体的一端相连；加热单元，包括油热循环管路，所述油热循环管路贯穿实验腔体和导杆；气体控制单元，包括真空管路和充气管路，所述真空管路输入端和充气管路输出端分别与实验腔体连通。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述实验腔体整体为L形结构；所述实验腔体靠近地面的横向外壁设置有接地电极，远离地面的横向外壁设置有气压表。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述实验腔体的竖向末端设置有观察窗和航空插头座。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述实验腔体竖向侧壁还设有进油口、出油口、出气口和充气口。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述导杆为U字形结构，盆式绝缘子为圆台形，其高度方向与导杆轴向相平行。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述阻容分压器底座一端与示波器电性相连，另一端接地。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述油热循环管路上设置有高温油泵和储油罐，所述储油罐内设有温控加热电阻；所述油热循环管路通过进油口、出油口进入实验腔体。

作为本发明所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述真空管路输出端与真空泵相连，所述真空管路输入端通过出气口对实验腔体抽真空。