油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，包括油杯、高压电极和接地电极，高压电极和接地电极分装在油杯顶部和底部并伸入油杯内腔，高压电极和接地电极均与油杯形成螺纹可升降式连接，高压电极和接地电极之间形成油纸夹装区。该放电试验装置具有结构简单、操作方便、连接稳定、适用范围、能模拟真实工况的优点。
【专利说明】
油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置
技术领域
[0001]本发明主要涉及沿面滑闪放电试验技术，尤其涉及一种油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置。【背景技术】
[0002]油纸绝缘在电力系统中更得到了广泛的应用。然而，由于绝缘纸板易于吸潮，局部区域发生霉变，导致绝缘纸板表面出现场强集中区域，整体绝缘电阻率下降并进而引发沿面滑闪放电，造成设备停电故障。
[0003]目前关于油纸绝缘沿面滑闪放电已有一定研究。由于油纸绝缘沿面滑闪后会形成不可恢复的贯穿性导电通道，一般实验均在油杯中的小缺陷模型装置上进行。现有的常用模型装置往往存在着高压电极与纸板表面不能保证稳定连接，缺陷模型距离不便调整，高压电极可能引发放电等问题。此外，以往的绝缘纸板放置方式基本为水平方向，只能研究水平方向上纸板表面滑闪放电情况，对竖直放置的绝缘纸板表面沿面滑闪放电无法进行研究。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、 连接稳定、适用范围、能模拟真实工况的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:一种油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，包括油杯、高压电极和接地电极，所述高压电极和接地电极分装在所述油杯顶部和底部并伸入油杯内腔，所述高压电极和接地电极均与油杯形成螺纹可升降式连接，所述高压电极和接地电极之间形成油纸夹装区。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进:所述油杯包括杯体、顶盖和底盖，所述杯体设置圆柱体状，杯体的顶部外沿设有环形凹槽，杯体的底部内沿设有环形螺柱，所述顶盖底部外沿设有与环形凹槽配合套接的环形凸台，所述底盖上设与环形螺柱配合的环形螺槽，所述高压电极和接地电极分装在顶盖和底盖上。
[0007]所述杯体和顶盖分别设置有机玻璃杯体和机玻璃顶盖，所述底盖设置为铝质底盖。
[0008]所述顶盖和底盖于中心位置分别开设有与高压电极和接地电极螺纹连接的顶盖螺纹孔和底盖螺纹孔。
[0009]所述高压电极包括高压丝杆和高压电极体，所述高压电极体顶部开设有第一螺纹孔，高压电极体底部开设有第一夹槽，所述高压丝杆与第一螺纹孔连接，所述第一夹槽与接地电极之间形成所述油纸夹装区、且油纸顶部夹装在第一夹槽内。
[0010]所述高压电极体设置为圆锥体状，所述第一螺纹孔开设在锥体的顶部圆面上，所述第一夹槽开设在锥体的尖角处。
[0011]所述接地电极包括接地丝杆和接地电极体，所述接地电极体顶部开设有第二夹槽，接地电极体底部开设有第二螺纹孔，所述接地丝杆与第二螺纹孔连接，所述第二夹槽与第一夹槽间形成所述油纸夹装区、且油纸底部夹装在第二夹槽内。
[0012]所述接地电极体设置为圆柱体状，所述第二夹槽与第二螺纹孔分设在圆柱体的上下圆面上。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，使用时，先将接地电极与油杯底部进行装配连接，再将油纸板装夹至接地电极顶部，然后将高压电极与油杯顶部进行装配连接并使高压电极底部与油纸板顶部形成夹装关系，此时油纸板位于油纸夹装区内形成固定，再将绝缘油注入油杯中，将油杯放入真空箱内抽真空静置24h。将高压电极和接地电极分别连接高压电源和地线，即可开始进行局部放电试验，其结构简单、操作方便。该试验装置，通过高压电极和接地电极之间形成油纸夹装区，可以保证油纸板与各电极形成稳定可靠的连接， 提高了实验过程中油纸板的连接稳定性;在抽真空时油纸板不必取出，油纸板产生的气泡会从内部自然逸出，与油纸板的实际工况更为接近。由于油纸板两端均被固定在高压电极和接地电极上，因此其放置方式可以自由调节，相比以前的试验模型只能水平放置的情况， 采用本装置可以研究更多油纸板放置方式对沿面放电的影响情况；同时，由于高压电极和接地电极均与油杯形成螺纹可升降式连接，可方便研究电极之间的距离对油纸板绝缘局部放电的影响，大大拓展该试验装置的适用范围。【附图说明】
[0014]图1是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置的结构示意图。
[0015]图2是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中杯体的结构示意图。
[0016]图3是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中顶盖的俯视结构示意图。
[0017]图4是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中顶盖的主视结构示意图。
[0018]图5是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中底盖的俯视结构示意图。
[0019]图6是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中底盖的主视结构示意图。
[0020]图7是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中高压电极体的主视结构示意图。
[0021]图8是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中高压电极体的俯视结构示意图。
[0022]图9是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中接地电极体的主视结构示意图。
[0023]图10是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中接地电极体的俯视结构示意图。
[0024]图11是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置的局部放电PRro谱图。
[0025]图12是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置的局部放电脉冲时域图。
[0026]图13是本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置另一实施例中高压电极体的结构示意图。
[0027]图中各标号表示:1、油杯；11、杯体；111、环形凹槽；112、环形螺柱；12、顶盖；121、环形凸台；122、顶盖螺纹孔；13、底盖；131、环形螺槽；132、底盖螺纹孔;2、高压电极;21、高压丝杆;22、高压电极体;221、第一螺纹孔;222、第一夹槽;3、接地电极;31、接地丝杆;32、接地电极体;321、第二夹槽;322、第二螺纹孔;4、油纸夹装区。【具体实施方式】
[0028]以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0029]图1至图10示出了本发明油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置的一种实施例，包括油杯1、高压电极2和接地电极3,高压电极2和接地电极3分装在油杯1顶部和底部并伸入油杯1 内腔，高压电极2和接地电极3均与油杯1形成螺纹可升降式连接，高压电极2和接地电极3之间形成油纸夹装区4。使用时，先将接地电极3与油杯1底部进行装配连接，再将油纸板装夹至接地电极3顶部，然后将高压电极2与油杯1顶部进行装配连接并使高压电极2底部与油纸板顶部形成夹装关系，此时油纸板位于油纸夹装区4内形成固定，再将绝缘油注入油杯1中， 将油杯1放入真空箱内抽真空静置24h。将高压电极2和接地电极3分别连接高压电源和地线，即可开始进行局部放电试验，其结构简单、操作方便。该试验装置，通过高压电极2和接地电极3之间形成油纸夹装区4,可以保证油纸板与各电极形成稳定可靠的连接，提高了实验过程中油纸板的连接稳定性;在抽真空时油纸板不必取出，油纸板产生的气泡会从内部自然逸出，与油纸板的实际工况更为接近。由于油纸板两端均被固定在高压电极2和接地电极3上，因此其放置方式可以自由调节，相比以前的试验模型只能水平放置的情况，采用本装置可以研究更多油纸板放置方式对沿面放电的影响情况;同时，由于高压电极2和接地电极3均与油杯1形成螺纹可升降式连接，可方便研究电极之间的距离对油纸板绝缘局部放电的影响，大大拓展该试验装置的适用范围。
[0030]本实施例中，油杯1包括杯体11、顶盖12和底盖13，杯体11设置圆柱体状，杯体11的顶部外沿设有环形凹槽111，杯体11的底部内沿设有环形螺柱112,顶盖12底部外沿设有与环形凹槽111配合套接的环形凸台121，底盖13上设与环形螺柱112配合的环形螺槽131，高压电极2和接地电极3分装在顶盖12和底盖13上。先将接地电极3与底盖13连接，再将底盖13 的环形螺槽131与杯体11的环形螺柱112螺纹紧配，然后将油纸板夹装在接地电极3上，再将绝缘油注入油杯1中，将高压电极2与油纸板形成夹装，最后将顶盖12的环形凸台121与杯体 11的环形凹槽111螺纹紧配并同时将顶盖12与高压电极2连接，即可完成该放电试验装置的装配。该结构中，将油杯1设置为分体结构，便于各部件的拆装工作。
[0031]本实施例中，杯体11和顶盖12分别设置有机玻璃杯体和机玻璃顶盖，底盖13设置为铝质底盖。该结构中，杯体11和顶盖12采用有机玻璃材质制作，便于观察局部放电情况； 而底盖13采用铝质材质，便于接地。
[0032]本实施例中，顶盖12和底盖13于中心位置分别开设有与高压电极2和接地电极3螺纹连接的顶盖螺纹孔122和底盖螺纹孔132。该顶盖螺纹孔122和底盖螺纹孔132用于与高压电极2和接地电极3适配，一方面保证高压电极2和接地电极3的可拆装性，另一方面以确保高压电极2和接地电极3的升降调节。
[0033]本实施例中，高压电极2包括高压丝杆21和高压电极体22,高压电极体22顶部开设有第一螺纹孔221，高压电极体22底部开设有第一夹槽222,高压丝杆21与第一螺纹孔221连接，第一夹槽222与接地电极3之间形成油纸夹装区4、且油纸顶部夹装在第一夹槽222内。该结构中，高压丝杆21底端与高压电极体22顶部的第一螺纹孔221螺纹紧配，高压丝杆21的顶端与顶盖螺纹孔122螺纹紧配，从而实现高压电极2的装配;而油纸板顶部插入第一夹槽222 内完成顶部夹装定位。
[0034]本实施例中，高压电极体22设置为圆锥体状，第一螺纹孔221开设在锥体的顶部圆面上，第一夹槽222开设在锥体的尖角处。圆锥体状的高压电极体22结构简单、易于成型，而且易形成极不均匀场下沿面放电，接近工况。
[0035]本实施例中，接地电极3包括接地丝杆31和接地电极体32，接地电极体32顶部开设有第二夹槽321，接地电极体32底部开设有第二螺纹孔322,接地丝杆31与第二螺纹孔322连接，第二夹槽321与第一夹槽222间形成油纸夹装区4、且油纸底部夹装在第二夹槽321内。该结构中，接地丝杆31顶端与接地电极体32底部的第二螺纹孔322螺纹紧配，接地丝杆31的底端与底盖螺纹孔132螺纹紧配，从而实现接地电极3的装配;而油纸板底部插入第二夹槽321 内完成底部夹装定位。
[0036]本实施例中，接地电极体32设置为圆柱体状，第二夹槽321与第二螺纹孔322分设在圆柱体的上下圆面上。圆柱体状的接地电极体32结构简单、易于成型，而且其性能稳定可A+-.与巨O
[0037]如图11和图12所示的试验结果表明，在本发明的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置中进行的局部放电的PRPD谱图符合油中局部放电主要发生在电压上升沿的特征。同时，通过对局部放电脉冲信号进行快速傅里叶变换后的频域分析结果表明，其放电能量主要集中在10MHz-30MHz之间，同时在40MHz处也有一定分布。时域波形图表明局部放电脉冲形式主要为在一个指数衰减波上叠加有许多高频尖峰信号，这也与油中局部放电的典型形式相同。综上，通过实验结果可以证明这一新型油杯完全满足目前试验要求。
[0038]如图13所示，在进行稍不均匀场下沿面放电试验时，选用半球形电极体作为高压电极体22。
[0039]在其它实施例中，在进行均匀场下沿面放电试验时，则可选用板型电极体作为高压电极体22。
[0040]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:包括油杯(1)、高压电极(2)和接 地电极(3)，所述高压电极(2)和接地电极(3)分装在所述油杯(1)顶部和底部并伸入油杯 (1)内腔，所述高压电极(2)和接地电极(3)均与油杯(1)形成螺纹可升降式连接，所述高压 电极(2)和接地电极(3)之间形成油纸夹装区(4)。2.根据权利要求1所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:所述油杯(1) 包括杯体(11)、顶盖(12)和底盖(13)，所述杯体(11)设置圆柱体状，杯体(11)的顶部外沿设 有环形凹槽(111)，杯体(11)的底部内沿设有环形螺柱(112)，所述顶盖(12)底部外沿设有 与环形凹槽(111)配合套接的环形凸台(121)，所述底盖(13)上设与环形螺柱(112)配合的 环形螺槽(131)，所述高压电极(2)和接地电极(3)分装在顶盖(12)和底盖(13)上。3.根据权利要求2所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:所述杯体(11) 和顶盖(12)分别设置有机玻璃杯体和机玻璃顶盖，所述底盖(13)设置为铝质底盖。4.根据权利要求3所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:所述顶盖(12) 和底盖(13)于中心位置分别开设有与高压电极(2)和接地电极(3)螺纹连接的顶盖螺纹孔 (122)和底盖螺纹孔(132)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于: 所述高压电极(2)包括高压丝杆(21)和高压电极体(22)，所述高压电极体(22)顶部开设有 第一螺纹孔(221)，高压电极体(22)底部开设有第一夹槽(222)，所述高压丝杆(21)与第一 螺纹孔(221)连接，所述第一夹槽(222)与接地电极(3)之间形成所述油纸夹装区(4)、且油 纸顶部夹装在第一夹槽(222)内。6.根据权利要求5所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:所述高压电极 体(22)设置为圆锥体状，所述第一螺纹孔(221)开设在锥体的顶部圆面上，所述第一夹槽 (222)开设在锥体的尖角处。7.根据权利要求6所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:所述接地电极 (3 )包括接地丝杆(31)和接地电极体(3 2 )，所述接地电极体(32 )顶部开设有第二夹槽(321)，接地电极体(32)底部开设有第二螺纹孔(322)，所述接地丝杆(31)与第二螺纹孔(322)连接，所述第二夹槽(321)与第一夹槽(222)间形成所述油纸夹装区(4)、且油纸底部 夹装在第二夹槽(321)内。8.根据权利要求7所述的油纸绝缘沿面滑闪放电试验装置，其特征在于:所述接地电极 体(32)设置为圆柱体状，所述第二夹槽(321)与第二螺纹孔(322)分设在圆柱体的上下圆面上。
【文档编号】G01R31/12GK105974286SQ201610490764
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】彭平, 刘赟, 赵世华, 叶会生, 黄海波, 曹沛, 崔彦捷
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院, 西安交通大学