[发明专利]直流GIL盆式绝缘子表面电荷密度测量与观测平台

摘要

本发明属于高压直流固体绝缘材料表面电荷积聚与沿面闪络测量领域，尤其涉及一种直流GIL盆式绝缘子表面电荷密度测量与观测平台。其特征在于，包括两个绝缘子将密封金属腔体分隔为三个腔室，其中左侧腔室通过法兰与外部套管相连；右侧上方的腔室内的电荷测量装置位于同轴圆柱结构试验装置的上方，翻转机构固定于金属腔体壁上，同轴圆柱结构试验装置通过支架与翻转机构相连，在该腔室顶部安装有石英窗片，并于顶部法兰盖板外部上安装高速相机支架和高速相机；三个腔室分别安装有一个带气压表的阀门。本发明设计易于实现，操作简单，为研究直流GIL中盆式绝缘子表面电荷积聚与沿面闪络的关联特性提供了可靠、有效的试验平台。

主权项

1.一种直流GIL盆式绝缘子表面电荷密度测量与观测平台，其特征在于，该平台包括金属腔体(12)、同轴圆柱结构试验装置、电荷测量装置、沿面闪络观测窗口、外部套管(14)、高压导杆(13)、高速相机(17)以及翻转机构(6)；所述金属腔体(12)为U型密封腔体，通过两个绝缘子(11)分隔为三个腔室，其中右侧上方的腔室内安装有同轴圆柱结构试验装置、电荷测量装置以及翻转机构(6)，电荷测量装置位于同轴圆柱结构试验装置的上方，同轴圆柱结构试验装置通过支架(7)与翻转机构(6)相连，翻转机构(6)固定安装于金属腔体(12)壁上；在该腔室顶部安装有石英窗片(8)作为沿面闪络观测窗口，并于顶部法兰盖板(16)外部上安装高速相机支架(9)，高速相机(17)安装于高速相机支架(9)上；三个腔室分别安装有一个带气压表的阀门(10)；所述金属腔体(12)内的高压导杆(13)的左侧腔室中的一端通过法兰和外部套管(14)与直流电压发生器(15)连接，高压导杆(13)右侧上方的腔室内的另一端连接到同轴圆柱结构试验装置的金属导杆(3)上；所述同轴圆柱结构试验装置包括金属外壳(2)、试验盆式绝缘子(1)以及金属导杆(3)；试验盆式绝缘子(1)形状为圆台状，且试验盆式绝缘子(1)两侧绝缘距离不同，试验盆式绝缘子(1)的中心安装一个内螺纹铜嵌件，外侧均匀加工有8个螺纹孔；金属外壳(2)分为两段，通过法兰分别安装在试验盆式绝缘子(1)的两侧；金属导杆(3)分为两段，分别通过螺纹安装于试验盆式绝缘子中心的内螺纹铜嵌件两侧；所述翻转机构包括定位轴(18)、提升转轴(19)、凸轮(20)、翻转转轴(21)、下齿轮(22)以及上齿轮(23)，用于实现同轴圆柱结构试验装置在金属腔体(12)内部的180°翻转，实现静电容探头(4)对试验盆式绝缘子(1)两侧的表面电荷测量；其中凸轮(20)安装于提升转轴(19)上；上齿轮(23)固定于翻转转轴(21)上；提升转轴(19)与翻转转轴(21)的中部均通过法兰固定安装于金属腔体(12)上，在同一竖直线上下分布；翻转转轴(21)位于金属腔体(12)内侧的部分通过定位轴(18)连接支架(7)；支架(7)的一端以滑块的形式安装于定位轴(18)上，定位轴(18)上固定有下齿轮(22)，安装后的支架(7)能带动下齿轮(22)和同轴圆柱结构试验装置自由上下滑动；在自然状态下，支架(7)的一端与凸轮(20)的长边保持水平贴合；当凸轮(20)旋转至其最高位置时，将支架(7)顶起的高度恰好使下齿轮(22)与上齿轮(23)咬合，通过翻转转轴(21)带动上齿轮(23)旋转，下齿轮(22)也会随之旋转，从而带动同轴圆柱结构试验装置一起翻转。