[实用新型]测量细线超电晕的电晕起始特性的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超电晕测量，具体涉及测量架空输电线路中细线超电晕的电晕起始特性的试验装置，属于架空输电线路雷电防护与安全运行的辅助装置技术领域。

背景技术

输电线路的雷击跳闸故障是影响电网安全供电的一个难题，雷害事故在我国电力网络线路全部跳闸事故中占很大的比重。如何提高电网的耐雷性能、减少输电线路的雷击次数，已成为保障我国以超特高压输电线路为主干的电力网络安全运行的重要措施。雷电绕击输电线路的发生是由于雷电下行先导与输电线路导线产生的上行先导相遇发生雷击所导致，而上行先导的起始要经历由流注到先导的转化过程，因此抑制流注的产生可以有效阻止先导的产生和发展。国内外学者通过研究发现了一种能够抑制流注产生和发展的电晕类型，将其命名为超电晕，而细线是最理想的产生超电晕的电极形式。针对细线超电晕的研究表明：超电晕的存在能够抑制流注的产生，同时改变周围导线表面的电压，从而抑制上行先导的起始和发展。而细线超电晕在输电线路的实际应用中，其对上行先导的抑制作用强弱由电晕起始场强值和电压值直接决定，因此研制测量细线超电晕的电晕起始特性的试验装置，从中获取电晕起始的相关特性参数，判断细线超电晕对上行先导的抑制程度并指导细线的设计规格，对保障架空输电线路的雷电防护性能和安全运行具有非常重要的意义。

现有的电晕测量试验装置，如申请号为200810046823.2的“基于紫外成像技术的特高压输电线路金具电晕试验方法”，该专利公开的装置主要包括均压环、复合绝缘子串、上横梁、高压输出端均压环、门型构架和紫外成像仪，通过紫外成像仪捕捉波长范围为240~280nm的紫外线，在距离被测物体水平距离10~20m拍摄，作为判断输电线路和金具电晕起始的依据。该方法的主要缺点是：①“可见电晕”的定义由用户确定，因此通过紫外成像仪作为电晕起始判据，获取的电晕起始电压精度较低；②只能测量输电线路金具表面的电晕起始电压，无法测量产生于输电线路避雷线表面的超电晕起始电压；③只能在白天进行电晕测量，测量结果的准确性受可见光的强度影响较大。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种能够准确测量架空输电线路中细线超电晕的起始特性的试验装置，本试验装置具有结构简单、使用方便等特点，能够准确测量不同细线缠绕螺距下的超电晕起始特性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

测量细线超电晕的电晕起始特性的试验装置，包括调压器、试验变压器、高压硅堆、保护电阻、电阻分压器、示波器、用于模拟雷云的圆盘形高压电极、用以模拟输电线路避雷线的低压电极和电流传感器；

所述调压器的副边与试验变压器的原边相连，试验变压器的副边的高压端依次与所述高压硅堆、保护电阻和圆盘形高压电极串联，圆盘形高压电极水平悬挂，在试验变压器副边两引出端之间并联有电阻分压器，电阻分压器在试验变压器副边高压端的并联点位于保护电阻和圆盘形高压电极之间；所述电阻分压器的分压端与所述示波器的信号输入端连接，用于监测电阻分压器的电压波形及电压大小；所述低压电极通过支撑架横置在圆盘形高压电极正下方，低压电极表面呈线圈状缠绕有不锈钢细线，所述低压电极与所述电流传感器一侧串联，并同时与示波器的信号输入端连接，以便检测所述电流传感器中的电流值大小，所述的电流传感器另一侧通过铜带接大地。

为了确保测量人员的安全，所述低压电极下方的地面上铺设边长4000mm~6000mm，厚度为2mm~3mm的接地用金属板。

本实用新型圆盘形高压电极为直径20cm、厚2cm的铜质圆盘。所述低压电极为直径1~2cm、长1~2m的铜线，表面缠绕的不锈钢细线直径为60~100μm，缠绕螺距为1~3mm。

测量时，选择缠绕有不同直径、不同螺距的不锈钢细线的低压电极（圆柱形铜导线），利用本装置对圆盘形高压电极施加负极性直流电压，检测电流传感器的电流值，当达到电晕起始临界值10μA时记录此时施加的电压值，即可得到不同情形下的细线超电晕起始特性，用于判断细线超电晕对上行先导的抑制程度并指导细线的设计规格，减少雷电绕击输电线路导线的概率，保障架空输电线路的雷电防护性能和安全运行。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型所采用的试验高压电极和低压电极由简单的圆形铜质圆盘和圆柱形铜导线构成，结构简单，成本低廉。铜导线表面缠绕的微米级的不锈钢细线完全符合细线在输电线路防雷应用的规格要求，测量精度高，可以通过改变细线直径和缠绕螺距，从而测量不同情况下的超电晕起始特性。