[发明专利]可模拟直流GIL内部温升的绝缘子表面电荷测量平台

摘要

本发明属于高压直流固体绝缘材料表面电荷积聚测量技术领域，尤其涉及一种可模拟直流GIL内部温升的绝缘子表面电荷测量平台。其特征在于，该试验平台包括金属腔体、直流GIL缩比试验装置、电荷测量装置、油循环加热装置及直流电源；所述金属腔体为密封腔体，通过两个绝缘子分隔为三个腔室，其中左侧腔室通过法兰与外部套管相连；右侧上方的腔室内安装有直流GIL缩比试验装置和电荷测量装置；右侧下方的腔室内安装有油循环加热装置；本发明利用金属良好的导热性，通过加热、循环导热油实现直流GIL缩比试验装置中心电极温度的升高，实现了直流GIL内部温升的模拟。基于此可开展不同温度分布情况下的绝缘子表面电荷积聚特性实验研究。

主权项

1.一种可模拟直流GIL内部温升的绝缘子表面电荷测量平台，其特征在于，包括：金属腔体(1)、直流GIL缩比试验装置、电荷测量装置、油循环加热装置及直流电源(18)；所述金属腔体(1)为密封腔体，通过两个绝缘子(2)分隔为三个腔室，其中左侧腔室通过法兰(3)与外部套管(4)相连；右侧上方的腔室内安装有直流GIL缩比试验装置和电荷测量装置；右侧下方的腔室内安装有油循环加热装置；三个腔室分别安装有第一阀门(20)、第二阀门(21)和第三阀门(22)，各腔室分别安装气压表；所述直流GIL缩比试验装置包括试验绝缘子(5)、两个相同的屏蔽罩(6)和两个相同的中心电极(7)；试验绝缘子(5)为圆柱状，其中心安装有铜嵌件，试验绝缘子(5)通过法兰横置于上下两个屏蔽罩(6)之间，两个相同的屏蔽罩(6)都为圆柱形状；中心电极(7)的下部为带螺纹圆柱，中部为圆柱状，顶部为球状；两个相同的中心电极(7)分别通过螺纹安装于试验绝缘子(5)中心铜嵌件两侧；所述电荷测量装置位于直流GIL缩比试验装置的上部，其中三轴导轨(9)的z轴竖直固定于金属腔体(1)内壁上，静电容探头(8)安装于三轴导轨(9)上，电荷测量装置配合电机完成静电容探头(8)对试验绝缘子(5)表面电荷的测量；所述油循环加热装置包括储油罐(10)、导热油、加热器(23)、热电偶、温度继电器、循环油泵(11)、两个相同的绝缘导油管、第四阀门(16)、第五阀门(17)、密封法兰及导热金属杆(13)；储油罐(10)为圆柱状，固定安装于金属腔体(1)的右侧下方的腔室外的支架上，用于盛装和加热导热油；储油罐(10)中内置加热器(23)，储油罐(10)出口处安装热电偶和温度继电器，热电偶与温度继电器相连共同组成温度信号反馈系统，控制加热器(23)的开启和关闭，监测油温，保证储油罐内油温时刻处于预设的温度；储油罐(10)出口接第四阀门(16)后通过密封法兰接入金属腔体(1)的右侧下方的腔室中与第一绝缘导油管(12)的一端相连；两个绝缘导油管皆为圆柱状；导热金属杆(13)竖直放置在金属腔体(1)的右侧下方的腔室中，为中空结构，在两侧开有进油孔和出油孔，进油孔与出油孔在同一水平线上；第一绝缘导油管(12)的另一端密闭接入导热金属杆(13)的进油孔，导热金属杆(13)内焊接一个长方形隔板；第二绝缘导油管(15)的一端与导热金属杆(13)出油孔相连，第二绝缘导油管(15)的另一端与金属腔体(1)内壁相连，经金属腔体(1)外部的密闭法兰和第五阀门(17)接入循环油泵(11)的进油孔；循环油泵(11)的出油孔与储油罐(10)的进油孔由镀锌管相连，以便于导热油的循环换热；直流GIL缩比试验装置的中心电极(7)与导热金属杆(13)间由铜电极(14)连接，将导热金属杆上的热量传递至直流GIL缩比试验装置中，达到模拟直流GIL内部温升的效果；所述直流电源(18)通过法兰(3)和外部套管(4)与金属腔体(1)左侧腔室内的高压导杆(19)的一端连接，高压导杆(19)的另一端连接到导热金属杆(13)上，直流电源(18)施加高压直流电，从高压导杆(19)到导热金属杆(13)，再到铜电极(14)，故实现高压直流电施加到直流GIL缩比试验装置中心电极(7)上。