一种500kVGIS盆式绝缘子VFTO试验装置的制作方法

文档序号:12945853阅读:224来源:国知局

本申请涉及绝缘材料性能测试技术领域,具体涉及一种500kvgis盆式绝缘子vfto试验装置。



背景技术:

盆式绝缘子一般由绝缘件(如瓷件)和金属附件(如钢脚、铁帽、法兰等)用胶合剂胶合或机械卡装而成。在空间电场测量方面,目前已应用于强电场测量的传感器主要有m-z干涉类型和集成共路干涉类型,基于m-z干涉的电场传感器,半波电场范围为1500kv/m~6000kv/m,能够良好响应ms、μs、ns量级波形,满足强电场测量对灵敏度及频带的要求。基于共路干涉的集成电场传感器主要应用于介质表面放电电场测量,采用此结构的目的是制作亚mm级全电介质传感器,以减小对原场的干扰。而针对vfto下空间高频电场传感器的研究,对传感器的要求则更加苛刻。球形电场传感器,其带宽为10hz~25mhz,最大可测场强为10kv/cm,金属球的直径为4cm,将其应用于vfto外部电场测量,研究结果表明由断路器管壳辐射的电场基频约为10mhz~20mhz,随着传感器与管壳之间距离的变化,电场幅值的变化范围为5kv/m~60kv/m。脉冲电场探头,其带宽为3.5hz~1ghz,最大可测场强为10kv/cm,经改进后金属壳体直径为1cm、长度为6cm。利用该类型传感器进行了esd辐射场测试,得出了电场分布的基本规律。有源电场测量系统,采用偶极棒状天线作为接收天线,测量系统的带宽为540hz~40mhz,最大可测场强为40kv/m。清华大学采用m-z干涉电场传感器研究了流注放电电场,发现流注所致的电场跃升现象。由以上分析可见,目前,国内外对光电集成电场传感器的研究还处于起步阶段,其应用主要用于测量流注不同位置电场强度,以及架空线周围的电场强度。

实际运行中的gis盆式绝缘子表面会积聚表面电荷,表面电荷的存在将使得局部电场发生畸变,造成vfto下绝缘子沿面闪络;对空间电场测量造成干扰,使得测量误差变大。



技术实现要素:

本申请的目的是为了解决实际运行中的gis盆式绝缘子表面会积聚表面电荷,表面电荷的存在将使得局部电场发生畸变,造成vfto下绝缘子沿面闪络;对空间电场测量造成干扰,使得测量误差变大的问题。

为此,本发明实施例提供了如下技术方案:一种500kvgis盆式绝缘子vfto试验装置,包括电场测量单元、数据处理单元和供能单元;

所述电场测量单元包括正压容器模块,所述正压容器模块内设置有高压电极模块,所述高压电极模块上设置有待测盆式绝缘子模块,所述待测盆式绝缘子模块上设置有若干传感器模块;

所述数据处理单元包括数据计算模块,所述数据计算模块与显示模块相连接,所述数据计算模块与所述传感器模块相连接;

所述供能单元包括高压电源模块,所述高压电源模块与所述高压电极模块相连接。

可选地,所述高压电极模块呈条状结构,所述高压电极模块水平设置于所述正压容器模块内,所述高压电极模块左端通过导线与所述高压电源模块相连接。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块设置于所述高压电极模块外表面上,所述待测盆式绝缘子模块设置于所述高压电极模块中间部位;所述待测盆式绝缘子模块水平截面呈“v”形。

可选地,所述传感器模块包括沿所述待测盆式绝缘子模块直径轴线呈直线阵列分布的传感器,所述传感器模块以所述待测盆式绝缘子模块中心为圆心呈换装阵列分布。

可选地,所述数据计算模块与所述传感器模块通过光纤相连接。

可选地,所述数据计算模块包括基于电致发光的电荷行为实时观测评估系统。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块外延设置有法兰接口,所述法兰接口与所述正压容器模块外侧连通。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块包括500kvgis盆式绝缘子的微缩模型。

本发明实施例提供的技术方案包括以下有益效果:本申请通过将待测盆式绝缘子模块设置于高压电极模块上,同时在待测盆式绝缘子模块上设置若干传感器模块,使得整个装置可以结合vfto全过程波形的波形特征、击穿次数等试验结论,完成不同改性后盆式绝缘子微缩模型在vfto作用下不同位置不同方向的电场测量,最终提出基于绝缘子材料改性受控电荷调控及电场优化的vfto沿面闪络模型;测量干扰小,误差小,精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种500kvgis盆式绝缘子vfto试验装置结构示意图;

图1中的符号表示为:

1-电场测量单元,2-数据处理单元,3-供能单元,4-正压容器模块,5-高压电极模块,6-待测盆式绝缘子模块,7-传感器模块,8-数据计算模块,9-显示模块,10-高压电源模块,11-法兰接口。

具体实施方式

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面通过实施例,并结合附图,对本申请的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一

参见图1,为本发明实施例提供的一种500kvgis盆式绝缘子vfto试验装置,包括电场测量单元1、数据处理单元2和供能单元3;

所述电场测量单元1包括正压容器模块4,所述正压容器模块4内设置有高压电极模块5,所述高压电极模块5上设置有待测盆式绝缘子模块6,所述待测盆式绝缘子模块6上设置有若干传感器模块7;

所述数据处理单元2包括数据计算模块8,所述数据计算模块8与显示模块9相连接,所述数据计算模块8与所述传感器模块7相连接;

所述供能单元3包括高压电源模块9,所述高压电源模块9与所述高压电极模块5相连接。

本申请具体实施过程:传感器模块7测量所述待测盆式绝缘子模块6表面的暂态电场的光电集成电场。传感器模块7将测得的数据传输至数据计算模块8对数据进行处理,处理后的数据通过显示模块9进行显示。

测量表面场强时,对于每一个测量位置,施加10次不同极性vfto脉冲,且每次间隔为30s,通过采集vfto同步信号作为示波器触发信号来进行采集。完成单一方向电场测量后,打开正压容器模块4,转动传感器模块7至其他角度,这样便可以完成其他方向vfto作用下电场的测量。最终,结合vfto全过程波形的波形特征、击穿次数等试验结论,完成不同改性后待测盆式绝缘子模块6在vfto作用下不同位置不同方向的电场测量,最终提出基于绝缘子材料改性受控电荷调控及电场优化的vfto沿面闪络模型。

实施例二

参见图1,为本发明实施例提供的一种500kvgis盆式绝缘子vfto试验装置,包括电场测量单元1、数据处理单元2和供能单元3;

所述电场测量单元1包括正压容器模块4,所述正压容器模块4内设置有高压电极模块5,所述高压电极模块5上设置有待测盆式绝缘子模块6,所述待测盆式绝缘子模块6上设置有若干传感器模块7;

所述数据处理单元2包括数据计算模块8,所述数据计算模块8与显示模块9相连接,所述数据计算模块8与所述传感器模块7相连接;

所述供能单元3包括高压电源模块9,所述高压电源模块9与所述高压电极模块5相连接。

可选地,所述高压电极模块5呈条状结构,所述高压电极模块5水平设置于所述正压容器模块4内,所述高压电极模块5左端通过导线与所述高压电源模块10相连接。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块6设置于所述高压电极模块5外表面上,所述待测盆式绝缘子模块6设置于所述高压电极模块5中间部位;所述待测盆式绝缘子模块6水平截面呈“v”形。

可选地,所述传感器模块7包括沿所述待测盆式绝缘子模块6直径轴线呈直线阵列分布的传感器,所述传感器模块7以所述待测盆式绝缘子模块6中心为圆心呈换装阵列分布。

可选地,所述数据计算模块8与所述传感器模块7通过光纤相连接。

可选地,所述数据计算模块8包括基于电致发光的电荷行为实时观测评估系统。

本申请具体实施过程:进行表面场强测量时,需要使用传感器模块7来完成。测量前,传感器模块7被安装于正压容器模块4的试验腔体内,通过支架被固定在靠近待测盆式绝缘子模块6表面处不同位置,传感器模块7光信号通过光纤进行传播,光纤穿过正压容器模块4的侧壁时,由环氧树脂浇注密封。传感器模块7测量所述待测盆式绝缘子模块6表面的暂态电场的光电集成电场。传感器模块7将测得的数据传输至数据计算模块8对数据进行处理,处理后的数据通过显示模块9进行显示。

拟针对待测盆式绝缘子3在vfto作用下对正反两个表面进行电场的测量,每个表面选取三个点:绝缘子与法兰接口11交界处上表面,绝缘子与中央导体交界面上表面,以及绝缘子中间部位上表面;测量电场方向分别为水平,垂直及与平面成45°方向。

测量表面场强时,对于每一个测量位置,施加10次不同极性vfto脉冲,且每次间隔为30s,通过采集vfto同步信号作为示波器触发信号来进行采集。完成单一方向电场测量后,打开正压容器模块4,转动传感器模块7至其他角度,这样便可以完成其他方向vfto作用下电场的测量。最终,结合vfto全过程波形的波形特征、击穿次数等试验结论,完成不同改性后待测盆式绝缘子模块6在vfto作用下不同位置不同方向的电场测量,最终提出基于绝缘子材料改性受控电荷调控及电场优化的vfto沿面闪络模型。

实施例三

参见图1,为本发明实施例提供的一种500kvgis盆式绝缘子vfto试验装置,包括电场测量单元1、数据处理单元2和供能单元3;

所述电场测量单元1包括正压容器模块4,所述正压容器模块4内设置有高压电极模块5,所述高压电极模块5上设置有待测盆式绝缘子模块6,所述待测盆式绝缘子模块6上设置有若干传感器模块7;

所述数据处理单元2包括数据计算模块8,所述数据计算模块8与显示模块9相连接,所述数据计算模块8与所述传感器模块7相连接;

所述供能单元3包括高压电源模块9,所述高压电源模块9与所述高压电极模块5相连接。

可选地,所述高压电极模块5呈条状结构,所述高压电极模块5水平设置于所述正压容器模块4内,所述高压电极模块5左端通过导线与所述高压电源模块10相连接。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块6设置于所述高压电极模块5外表面上,所述待测盆式绝缘子模块6设置于所述高压电极模块5中间部位;所述待测盆式绝缘子模块6水平截面呈“v”形。

可选地,所述传感器模块7包括沿所述待测盆式绝缘子模块6直径轴线呈直线阵列分布的传感器,所述传感器模块7以所述待测盆式绝缘子模块6中心为圆心呈换装阵列分布。

可选地,所述数据计算模块8与所述传感器模块7通过光纤相连接。

可选地,所述数据计算模块8包括基于电致发光的电荷行为实时观测评估系统。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块6外延设置有法兰接口11,所述法兰接口11与所述正压容器模块4外侧连通。

可选地,所述待测盆式绝缘子模块6包括500kvgis盆式绝缘子的微缩模型。

本申请具体实施过程:进行表面场强测量时,需要使用传感器模块7来完成。测量前,传感器模块7被安装于正压容器模块4的试验腔体内,通过支架被固定在靠近待测盆式绝缘子模块6表面处不同位置,传感器模块7光信号通过光纤进行传播,光纤穿过正压容器模块4的侧壁时,由环氧树脂浇注密封。传感器模块7测量所述待测盆式绝缘子模块6表面的暂态电场的光电集成电场。传感器模块7将测得的数据传输至数据计算模块8对数据进行处理,处理后的数据通过显示模块9进行显示。

拟针对待测盆式绝缘子3在vfto作用下对正反两个表面进行电场的测量,每个表面选取三个点:绝缘子与法兰接口11交界处上表面,绝缘子与中央导体交界面上表面,以及绝缘子中间部位上表面;测量电场方向分别为水平,垂直及与平面成45°方向。

测量表面场强时,对于每一个测量位置,施加10次不同极性vfto脉冲,且每次间隔为30s,通过采集vfto同步信号作为示波器触发信号来进行采集。完成单一方向电场测量后,打开正压容器模块4,转动传感器模块7至其他角度,这样便可以完成其他方向vfto作用下电场的测量。最终,结合vfto全过程波形的波形特征、击穿次数等试验结论,完成不同改性后待测盆式绝缘子模块6在vfto作用下不同位置不同方向的电场测量,最终提出基于绝缘子材料改性受控电荷调控及电场优化的vfto沿面闪络模型。

本申请通过将待测盆式绝缘子模块设置于高压电极模块上,同时在待测盆式绝缘子模块上设置若干传感器模块,使得整个装置可以结合vfto全过程波形的波形特征、击穿次数等试验结论,完成不同改性后盆式绝缘子微缩模型在vfto作用下不同位置不同方向的电场测量,最终提出基于绝缘子材料改性受控电荷调控及电场优化的vfto沿面闪络模型;测量干扰小,误差小,精度高。

以上所述仅是本发明实施例的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

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