本实用新型属于高压电工技术和高压放电领域，尤其是涉及一种绝缘子串电场分布检测试验装置。
背景技术：
绝缘子在电力系统中应用十分广泛，而在绝缘子的研究和设计中，绝缘子串的电场分布情况是必要的检测项目。
同时，绝缘子在长期运行中，会因雾、露、细雨等不利气象条件导致污秽，污秽绝缘子在较低的电压下就会发生闪络。污闪事故产生的原因不仅与污秽的种类、污染的程度及大气条件等因素有关外，还与绝缘子串上的电位分布和绝缘子串局部放电有关。
大量针对提升绝缘子污闪性能的手段有两类，一类通过定期清扫、喷涂PRTV涂料提升绝缘子串耐污秽水平；另一类则通过增加爬距、增加均压环等结构件改善绝缘子串电场分布，减少绝缘闪络的发生。无论采取何种改善手段，均要求对绝缘子串电场分布进行细致的检测。为了对绝缘子串在不同环境温度、湿度条件下电场分布进行精确测试，必须针对性设计绝缘子串电场分布的检测试验装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种绝缘子串电场分布检测试验装置，它能模拟不同温度、湿度条件下的运行环境，根据检测试验装置对绝缘子串的分布电压进行测定，以便研究人员对该绝缘子串中的绝缘子劣化情况进行判断，同时可通过检测试验装置测试不同设计、改进后的绝缘子串的电场分布情况，为提高绝缘子耐污闪水平，保障电力系统安全稳定运行提供良好的试验支持。
本实用新型提出的一种绝缘子串电场分布检测试验装置，试验装置是由隔离变压器、调压器、试验变压器、分压器、主回路保护电阻、球隙保护电阻、保护球隙、密闭箱体、加湿器、除湿器、加热器、湿度计、温度计、可调螺杆、测量球隙组成。
隔离变压器用于隔离市电与试验放电电路，同时对电网供给的电源电压起到过滤作用，隔离变压器输入端接市电电源，输出端与调压器输入端连接；调压器为自耦变压器，输入电压一定时，调节输出电压进行试验测试，调压器输入端与隔离变压器输出端连接，调压器输出端与试验变压器输入端连接；试验变压器用于将输入电压升压，获得足够高的输出电压实现对试品的击穿放电，试验变压器输入端与调压器输出端连接，试验变压器的输出高压端同时与主回路保护电阻的输入端、分压器的上端部相连，输出低压端与接地点相连；分压器用于监测试验变压器输出端电压值，分压器上端与试验变压器输出端相连，分压器下端部接地；主回路保护电阻起着限流的作用，确保被测试的绝缘子串放电时试验变压器的短路电流不超过允许值和高压绕组的电压梯度不超过危险值，主回路保护电阻输入端与试验变压器输出端连接，输出端分别与球隙保护电阻输入端和绝缘子串上端部连接；球隙保护电阻用来限制球隙放电时的电流不致灼伤铜球表面，球隙保护电阻输入端与主回路保护电阻输出端相连接，其输出端与保护球隙上端部相连接；保护球隙用于保护被测试的绝缘子串免受过电压，保护球隙上端部与球隙保护电阻输出端相连接，其下端与接地点相连。
密闭箱体用于模拟不同温度、湿度的环境，被测试的绝缘子串与测量表计均位于密闭箱体内；加湿器放置于密闭箱体内部，用于给箱体内环境增加湿度；除湿器放置于密闭箱体内部，用于给箱体内环境降低湿度；加热器放置于密闭箱体内部，用于给箱体内加热升温；湿度计上端处于密闭箱体内，用于测量密闭箱体内部的湿度数值，下端位于箱体外部，用于湿度实时监测与读数。
可调螺杆用于调节测量球隙间距实现球隙间放电电压参数的调整，可调螺杆下端部与测量球隙的上端小球相连接；测量球隙用于测量绝缘子串上单片绝缘子的分布电压，测量球隙的上端小球与可调螺杆相连接，测量球隙与可调螺杆组成的回路与待测试绝缘子串的整体或某片绝缘子并联连接，通过提高试验变压器的外施电压直至测量球隙击穿，记录试验变压器输出电压的值。
将测量球隙与待测绝缘子串整体并联连接，提高外施电压直至测量球隙击穿，此时可测得测量球隙击穿电压；将测量球隙依次与绝缘子串中的待测绝缘子1,2,…，n并联连接，提高外施电压直至测量球隙击穿，此时可测得试验变压器输出电压，即绝缘子串上所受的电压、…；以表示绝缘子上的电压与绝缘子串总电压的比值，全部绝缘子电压分布占比的总和为1，即，则，由此各绝缘子电压分布比值为。
本实用新型的优点是：
（1）模拟试验装置的放电回路单元采用隔离变压器，有效隔离市电与试验放电电路，对电网供给的电源电压起到过滤作用，减少外部电源干扰。
（2）箱体为封闭结构，有效减少外部电磁辐射及干扰。建立了在密闭箱体范围内的湿度、温度可调节的测试环境。
（3）主回路保护电阻与保护球隙，可以有效保护被测试的绝缘子串与试验变压器，延长试验变压器的使用寿命。
（4）测量球隙间距可以灵活调整，通过调节螺杆可以将测量球隙的击穿电压进行调整，测量不同击测量球隙穿电压的测试下，绝缘子串的电场分布情况。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。
附图标记所对应的名称为：
111-绝缘子串，1-隔离变压器，2-调压器，3-试验变压器，4-分压器，5-主回路保护电阻，6-球隙保护电阻，7-保护球隙，8-密闭箱体，9-加湿器，10-除湿器，11-加热器，12-湿度计，13-温度计，14-可调螺杆，15-测量球隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
图1表示了本发明一个实施例的绝缘子串电场分布检测试验装置。试验装置是由隔离变压器1、调压器2、试验变压器3、分压器4、主回路保护电阻5、球隙保护电阻6、保护球隙7、密闭箱体8、加湿器9、除湿器10、加热器11、湿度计12、温度计13、可调螺杆14、测量球隙15组成。
隔离变压器1用于隔离市电与试验放电电路，同时对电网供给的电源电压起到过滤作用，隔离变压器1输入端接市电电源，输出端与调压器2输入端连接；调压器2为自耦变压器，输入电压一定时，调节输出电压进行试验测试，调压器2输入端与隔离变压器1输出端连接，调压器2输出端与试验变压器3输入端连接；试验变压器3用于将输入电压升压，获得足够高的输出电压实现对试品的击穿放电，试验变压器3输入端与调压器2输出端连接，试验变压器3的输出高压端同时与分压器4的上端部、主回路保护电阻5的输入端相连，输出低压端与接地点相连。
隔离变压器1仅需满足输入电压220V，且具有基本的防潮性能与过流保护功能，隔离变压器1可选用SG单相隔离变压器、DG单相隔离变压器等，以DG单相屏蔽隔离变压器（1:1,50kVA）为例，适用于50～60hz的交流电路，无附加波形失真，具有过流保护。调压器2一般选用调压范围0-250V的单相调压器，可选用TDGC2J-50kVA 单相接触式自耦调压器（0-250V），实现对电压的连续可调，利于分压器4对放电参数的精确测量。试验变压器3为升压变压器，可以选择YDJ交流型试验变压器或TDM交直流两用轻型高压试验变压器，以YDJ（Z）-30/150交流型试验变压器为例，其容量为50kVA，低压侧参数380V/132A，高压侧参数150kV/0.2A，可满足试验要求。
分压器4用于监测试验变压器3输出端电压值，分压器4上端与试验变压器3输出端相连，分压器4下端部接地；主回路保护电阻5起着限流的作用，确保被测试的绝缘子串放电时试验变压器3的短路电流不超过允许值和高压绕组的电压梯度不超过危险值，主回路保护电阻5输入端与试验变压器3输出端连接，输出端分别与球隙保护电阻6输入端和绝缘子串上端部连接；球隙保护电阻6用来限制球隙放电时的电流不致灼伤铜球表面，球隙保护电阻6输入端与主回路保护电阻5输出端相连接，其输出端与保护球隙7上端部相连接；保护球隙7用于保护被测试的绝缘子串免受过电压，保护球隙7上端部与球隙保护电阻输出端相连接，其下端与接地点相连。
分压器4一般使用阻容分压器（交直流分压器），要求具有高精度，高线性度，高稳定度，抗干扰的特点，可选用国电西高的GDFR -150阻容分压器，电压等级150kV，分压比10000:1，准确度 1.0%，可以实时、准确监测试验变压器6输出高压端的电压值。主回路保护电阻5选用水电阻，电阻值为1MΩ；球隙保护电阻6选用薄膜电阻，电阻值为500kΩ。保护球隙7为半径3cm的铜球组成，铜球间距依据绝缘子的承受的工频电压确定，一般测试110kV绝缘子串时铜球间隙设定为4cm。
密闭箱体8用于模拟不同温度、湿度的环境，被测试的绝缘子串与测量表计均位于密闭箱体内，密闭箱体8材料选用环氧树脂制成，尺寸为1m×2.5m×1m的长方体。加湿器9放置于密闭箱体内部，用于给箱体内环境增加湿度；除湿器10放置于密闭箱体内部，用于给箱体内环境降低湿度；加热器11放置于密闭箱体内部，用于给箱体内加热升温，加热器11一般选用大功率（≥1000W）的电加热管；湿度计12上端处于密闭箱体内，用于测量密闭箱体内部的湿度数值，下端位于箱体外部，用于湿度实时监测与读数；温度计13上端处于密闭箱体内，用于测量密闭箱体内部的湿度数值，下端位于箱体外部，用于温度实时监测与读数。
可调螺杆14用于调节测量球隙15的间距实现球隙间放电电压参数的调整，可调螺杆14下端部与测量球隙15的上端小球相连接，可调螺杆14为半径0.5cm、长度4cm铁质螺杆，上面刻有刻度，可通过螺杆的移动改变测量球隙间的距离，球隙间距离由可调螺杆14上的刻度计算得出；测量球隙15用于测量绝缘子串上单片绝缘子的分布电压，测量球隙的上端小球与可调螺杆14相连接，测量球隙15与可调螺杆14组成的回路与待测试绝缘子串的整体或某片绝缘子并联连接，通过提高试验变压器的外施电压直至测量球隙击穿，记录试验变压器输出电压的值。为提高测量准确度，测量球隙小球的直径应较小，连线也应较短，小球的直径一般取2到4mm，小球间隙一般固定为约2mm，击穿电压一般约3kV。