一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置的制作方法

本发明涉及一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置，属于绝缘介质放电特性实验研究领域。

背景技术：

多层油浸纸绝缘结构作为油浸式电力设备内部的典型绝缘形式，其放电特性受到众多学者的关注。目前，多层油浸纸绝缘的构造多采用所需厚度的非金属圆环层层叠压的方式，但该方法存在如下弊端：

1、每一组试品均需要一套非金属圆环，实验前需将绝缘纸固定于圆环上，工作量大，成本高，灵活性差，更换试品步骤繁琐。

2、利用非金属圆环叠压的方式难以保证纸张处于紧绷状态，浸泡于液体中的纸张，往往因为液体的流动或放电过程中产生的空间电荷而互相贴附，使得试品的布置在实验过程中出现不可控因素，实验一致性差。

3、由于折射率、吸光率等原因，非金属圆环等支撑材料的存在不利于使用相机、光电倍增管等光学设备观测多层油浸纸绝缘的放电过程。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置。本发明主要采用如下技术方案：

一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置，包括一微分头、一固定板、一电极座、一棒电极、一板电极、至少两个单向辊、至少两个双向辊和至少两层油浸纸纸带。其中，固定板的中心位置设有一螺纹通孔，微分头的一端穿过并固定于螺纹通孔后与电极座连接，棒电极固定于电极座上，棒电极与板电极之间形成放电间隙。板电极的上方且靠近单向辊的一侧、以及板电极的上方且靠近双向辊的一侧，分别设置一组油浸纸纸带固定装置，每组油浸纸纸带固定装置包括至少三层压板。油浸纸纸带固定装置中的每相邻的两层压板用于固定一层油浸纸纸带，且每层压板使每相邻的两层油浸纸纸带之间间隔一定距离。每层油浸纸纸带均对应一个单向辊和一个双向辊，其一端缠绕于单向辊上，另一端缠绕于双向辊上。

本发明带来的有益技术效果是：

本发明能够实现油浸纸纸带的连续传送或更换，且张弛度可调，可保证实验中各层油浸纸均处于绷紧、水平状态，并且放电区域无需支撑材料，有利于用相机、光电倍增管等光学设备或手段进行多层油浸纸的绝缘放电过程观测，为后续实验研究提供有利条件，具有灵活性高、成本低、简单易行、实验一致性好等优点，便于广泛推广。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置结构示意图；

图2是本发明图1中所示虚线部分的a向立体放大示意图；

图3是本发明一个实施例提供的单向辊的部分结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的双向辊的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至附图4和实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

在一个实施例中，本公开揭示了一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置，如图1所示，该装置包括一微分头1、一固定板2、一电极座3、一棒电极4、一板电极5、至少两个单向辊6、至少两个双向辊7和至少两层油浸纸纸带8。其中，固定板2的中心位置设有一螺纹通孔，微分头1的一端穿过并固定于螺纹通孔后与电极座3连接，棒电极4固定于电极座3上，棒电极4与板电极5之间形成放电间隙。板电极5的上方且靠近单向辊6的一侧、以及板电极5的上方且靠近双向辊7的一侧，分别设置一组油浸纸纸带固定装置9。其中，每组油浸纸纸带固定装置9包括至少三层压板，油浸纸纸带固定装置9中的每相邻的两层压板用于固定一层油浸纸纸带8，且每层压板使每相邻的两层油浸纸纸带之间间隔一定距离。每层油浸纸纸带8均对应一个单向辊6和一个双向辊7，其一端缠绕于单向辊6上，另一端缠绕于双向辊7上。

本公开实施例通过采用多组单、双向辊实现多层油浸纸纸带的连续传送及张弛度调节，每相邻两层的油浸纸纸带之间的间距通过压板控制，微分头可精确控制电极间的距离，放电区域无需支撑材料。

本公开实施例至少带来如下有益技术效果：

本公开实施例能够实现油浸纸纸带的连续传送或更换，且张弛度可调，可保证实验中各层油浸纸均处于绷紧、水平状态，并且放电区域无需支撑材料，有利于用相机、光电倍增管等光学设备或手段进行多层油浸纸的绝缘放电过程观测及实验研究，具有灵活性高、成本低、简单易行、实验一致性好等优点。

在另一个实施例中，油浸纸纸带8为两层，单向辊6和双向辊7均为两个，每组油浸纸纸带固定装置9中的压板为三层。

本实施例中，该装置用于实现两层油浸纸的绝缘放电过程观测，该实施例仅是其中的一个实施例，具体实验中还可以根据实际需要进行其他层数的油浸纸的绝缘放电过程观测及研究，在此不再赘述。

在另一个实施例中，装置还包括第一升高座10、第二升高座11和第三升高座12，板电极5的底端固定于第一升高座10上，一个单向辊6固定于第二升高座11上，一个双向辊7固定于第三升高座12上。

本实施例中，通过分别设置第一升高座10、第二升高座11和第三升高座12，可使每组单向辊6与双向辊7之间传送的油浸纸纸带均处于水平位置。其中，各升高座的高度可根据实际情况进行调整，在此不作限定。

在另一个实施例中，装置还包括底板13，第一升高座10、第二升高座11、第三升高座12、另一单向辊6和另一双向辊7均固定于底板13上。

在另一个实施例中，装置还包括至少四根用于固定压板、油浸纸纸带8和固定板2的螺杆14，至少四根螺杆14分别固定于第一升高座10上，各螺杆14上均设置有压紧螺母15。

本实施例中，通过在螺杆14上设置压紧螺母15，通过压紧螺母15可实现对各压板层间的油浸纸纸带8进行紧固，使每层油浸纸纸带8均处于水平紧绷状态。

在另一个实施例中，装置还包括至少四个定高套筒16，其分别套于至少四根螺杆14上，定高套筒16与板电极5具有同样的高度。

本实施例中，通过设置定高套筒16并套于螺杆上，以实现压板一直处于水平状态。

在另一个实施例中，单向辊6包括第一单头螺纹杆17、第一锁紧螺母18、单向轴承19和第一轴承支架20，单向轴承19通过第一锁紧螺母18固定于第一单头螺纹杆17一端的螺纹部分后，再整体固定于第一轴承支架20上，实现第一单头螺纹杆17的单向转动。

在另一个实施例中，双向辊7包括第二单头螺纹杆21、第二锁紧螺母22、双向轴承23和第二轴承支架24，双向轴承23通过第二锁紧螺母22固定于第二单头螺纹杆21一端的螺纹部分后，再整体固定于第二轴承支架24上，实现第二单头螺纹杆21的双向转动。

在另一个实施例中，将靠近双向辊7一侧的压板和油浸纸纸带8通过压紧螺母15固定，转动单向辊6至无法转动后再将靠近单向辊6一侧的压板和油浸纸纸带8通过压紧螺母15固定，使油浸纸纸带8始终处于绷紧、水平状态。

本实施例中，通过该方式将油浸纸纸带进行压紧固定，可使油浸纸纸带8始终处于紧绷、水平状态，不会因为液体的流动或放电过程中产生的空间电荷而互相贴附，使得放电区域无需支撑材料，实验一致性好。

在另一个实施例中，微分头1的调节范围为0-50mm，其根据油浸纸纸带8的层数调节放电间隙。棒电极4的头部曲率半径为0.25mm，板电极5的半径为35mm，倒角半径为5mm。油浸纸纸带8的厚度为0.075mm，宽度为80mm。

下面一些实施例是对本发明装置中各部件的材质、尺寸、选型以及组成等进行的说明，本发明装置采用如下技术特征后具有组装灵活、尺寸小、成本低、可靠性高等优点。

在另一个实施例中，调节范围为0-50mm的微分头1可通过固定板2中心位置的m10×1mm螺纹孔固定，以实现棒电极4与板电极5放电间隙距离的精确调节。固定板2的材质为有机玻璃，尺寸为130mm×130mm×5mm。

在另一个实施例中，四根螺纹标准为m10、长度为200mm的螺杆14固定于第一升高座10上，固定板2通过m10常规固定螺母水平固定于螺杆14上的合适位置。固定螺母与螺杆的材质均为尼龙。

在另一个实施例中，头部曲率半径为0.25mm的棒电极4通过螺纹固定于φ10mm×10mm的电极座3上，电极座3通过顶丝固定于微分头1上。半径35mm、倒角半径5mm的板电极5可通过螺纹固定于第一升高座10的中心位置，150mm×150mm×10mm的第一升高座10固定于底板13上。棒电极4、板电极5、电极座3的材质均为不锈钢，第一升高座10、第二升高座11、第三升高座12和底板13的材质均为有机玻璃。第二升高座11和第三升高座12的尺寸均为50mm×20mm×15mm。

在另一个实施例中，内径φ11mm、外径φ13mm、高15mm的定高套筒16套于螺杆14上，以实现压板处于水平状态。

在另一个实施例中，单向辊6通过m10常规第一锁紧螺母将φ30mm单向轴承固定于长150/180mm的第一单头螺纹杆的螺纹部分，之后整体再固定于φ30第一轴承支架中，以实现第一单头螺纹杆的单向转动。第一轴承支架的材质为铝合金，第一单头螺纹杆的材质为紫铜，第一锁紧螺母的材质为尼龙。

在另一个实施例中，双向辊7通过m10常规第二锁紧螺母将φ30mm双向轴承固定于长150/180mm的第二单头螺纹杆的螺纹部分，之后整体再固定于φ30第二轴承支架中，以实现第二单头螺纹杆的双向转动。第二轴承支架的材质为铝合金，第二单头螺纹杆的材质为紫铜，第二锁紧螺母的材质为尼龙。

在另一个实施例中，厚0.075mm、宽80mm的油浸纸纸带8一端缠绕于双向辊上，一端缠绕于单向辊上，从而实现油浸纸纸带的连续传送。当压紧螺母15将双向辊7一侧油浸纸纸带固定后，转动单向辊6至无法转动，拧紧单向辊6侧的压紧螺母15即可完全固定油浸纸纸带，以实现油浸纸纸带始终处于绷紧、水平状态。

在另一个实施例中，可利用相机或光电倍增管等光学诊断设备从双层或多层油浸纸绝缘的侧面进行光学观察。

综上所述，本公开是根据目前多层油浸纸绝缘支架的弊端，提供了一种用于观测多层油浸纸绝缘放电过程的装置，该发明着重适用于欲利用光学手段进行多层油浸纸绝缘放电过程观测的实验研究，节约实验成本，简单易行、便于广泛推广。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。