[发明专利]一种高压GIL载流连接结构金属异物发生及运动特性等效试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种高压GIL载流连接结构金属异物发生及运动特性等效试验装置及方法，载流导杆一端与金属罐体的一端绝缘且固定连接，作动杆安装于金属罐体的另一端并与金属罐体之间滑动且密封连接，插接导杆的两端分别与载流导杆和作动杆连接，插接导杆的结构与现有的该结构相同，具体包括对插的母头电极和公头电极，插接导杆的母头电极和公头电极上均设有加热装置，母头电极和公头电极之间通过电连接部件连接；金属罐体的内腔在插接导杆的下方设有异物收集装置，金属罐体上设有真空抽气接口以及进气口。本发明能够实现对实际电连接结构内部异物来源和运动行为的模拟，获得在不同载流磨损工况、不同载流连接结构配置方案下产生的金属异物。

技术领域

本发明属于GIL电接触领域，具体应用在高压GIL载流连接结构内部异物生成及运动过程研究，涉及一种高压GIL载流连接结构金属异物发生及运动特性等效试验装置及方法。

背景技术

在GIL等高压气体绝缘输电设备内部，通常采用插接结构作为载流导杆的过渡连接，由于冷热交替和系统调峰的影响，插接结构处的微动磨损是产生金属异物的重要途径。金属异物将会对内部绝缘性能的破坏产生巨大威胁。

目前，针对GIL设备内部金属异物相关特性的研究，主要集中于金属异物对绝缘子闪络电压、电荷积聚的影响规律以及金属微粒捕获装置的设计，开展绝缘子沿面闪络特性试验的研究对象主要为理想球形、线形微粒，与实际工程条件下产生的金属异物颗粒存在一定差异。

相关研究领域学者们对金属异物的来源、尺寸特征关注较少。现有技术对GIL设备内部异物产生过程的研究，一般是通过金属颗粒送样器或导杆摩擦生成。但在GIL实际运行过程中，插接导杆间通过触指结构进行载流连接和机械支撑，弹簧触指、表带触指等电连接部件作为插接结构的关键部件，对磨损产物的产生不可忽略。再加上触指结构的特殊性，简单的圆柱导杆摩擦设计显然不能实现对实际载流连接结构的模拟。

发明内容

针对目前GIL高压气体绝缘输电设备中载流连接结构处金属异物生成过程、尺寸特征的研究，本发明提出一种高压GIL载流连接结构金属异物发生及运动特性等效试验装置及方法，本发明能够实现对实际电连接结构内部异物来源和运动行为的模拟，获得在不同载流磨损工况、不同载流连接结构配置方案下产生的金属异物。

本发明采用的技术方案如下：

一种高压GIL载流连接结构金属异物发生及运动特性等效试验装置，包括金属罐体、插接导杆、电连接部件、载流导杆和作动杆，载流导杆一端与金属罐体的一端绝缘且固定连接，作动杆安装于金属罐体的另一端，作动杆与金属罐体之间滑动且密封连接，插接导杆的两端分别与载流导杆的另一端以及作动杆的另一端连接，插接导杆的结构与现有的该结构相同，具体包括对插的母头电极和公头电极，插接导杆的母头电极和公头电极上均设有加热装置，母头电极和公头电极之间通过电连接部件连接；

金属罐体的内腔在插接导杆的下方设有异物收集装置，金属罐体上设有真空抽气接口以及进气口。

优选的，本发明高压GIL载流连接结构金属异物发生及运动特性等效试验装置还包括偏心装置，偏心装置与插接导杆连接，所述偏心装置能够为插接导杆施加使母头电极与公头电极的轴线处于非同轴状态的力。

优选的，电连接部件套设于公头电极上，公头电极上套设电连接部件的一端插入母头电极一端的内腔，母头电极的内壁与电连接部件的外缘接触；

其中，公头电极的另一端与载流导杆连接，母头电极的另一端与作动杆同轴连接，偏心装置与公头电极连接；

或者，公头电极的另一端与作动杆同轴连接，母头电极的另一端与载流导杆连接，偏心装置与母头电极连接。

优选的，插接导杆还包括公头电极基座，公头电极上与套设电接触部件相对的一端与公头电极基座的一端通过螺纹连接结构可拆卸连接；

公头电极基座的另一端与载流导杆连接，偏心装置与公头电极或公头电极基座连接；