一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种加速热老化实验装置，尤其涉及一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置。

背景技术：

变压器套管是电气设备的重要构件，用于变压器、电抗器等电气设备的高压引线对金属外壳的绝缘，是电力系统的重要组成部分，其绝缘性能直接关系电网是否能够安全、稳定的运行。变压器在运行过程中，套管内的铜管会通过大电流，由于电流的热效应，铜管会产生热量。在持续运行过程，铜管产生的热量进行累积，不能及时散出，聚集在套管内，将会导致套管内温度升高。油浸式套管内绝缘，采用绝缘纸包绕在铜管上，因此，套管内的温度变化将会影响绝缘油纸的老化程度，从而影响油浸式套管的绝缘性能。

变压器在实际运作过程中，套管上部由于受引流线产生热量的影响温度最高；套管底部受变压器油温的影响温度较高，但低于套管上部温度；套管中间部分是套管整体温度最低的部分。因此，套管整体轴向温度分布是不均匀的，致使包绕在铜管上的同一绝缘油纸的轴向老化程度也是不一致的。

然而目前，国内外在进行绝缘油纸受热老化实验时，一般都是采用老化箱对绝缘油纸进行均匀加热，不能模拟绝缘油纸不均匀受热的工作环境。因此，在用这种方式研究套管绝缘材料性能时，往往会产生很大偏差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置，以解决现有技术中，单一的采用老化箱对绝缘油纸进行均匀加热，不能模拟绝缘油纸不均匀受热的工作环境的问题。

本实用新型提供了一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置，包括：电源和实验箱；

所述实验箱内设有老化装置和包裹在所述老化装置外部的绝缘纸；

所述老化装置包括第一固定盖，第一铜管，第一隔热层，第二铜管，第二隔热层，第三铜管和第二固定盖；

所述老化装置由第一固定盖，第一铜管，第一隔热层，第二铜管，第二隔热层，第三铜管和第二固定盖从上至下顺次连接而成；

所述第一铜管，第二铜管，第三铜管共三个铜管的上下底面圆心分别位于所述实验箱的中心轴线上；

所述第一铜管内部包裹有第一加热圆环；

所述第二铜管内部包裹有第二加热圆环；

所述第三铜管内部包裹有第三加热圆环；

所述电源通过导线分别与所述第一加热圆环，第二加热圆环，第三加热圆环进行连接；

所述实验箱内装有绝缘油。

进一步地，所述一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置包括：实验箱，第一软管，油泵，第二软管，油箱，第三软管和控制装置；

所述实验箱通过所述第一软管与所述油泵连接；

所述油泵通过所述第二软管与所述油箱连接；

所述油箱通过所述第三软管与所述实验箱连接；

所述油箱内设有绝缘油和加热装置；

所述实验箱内设有第一温度传感器，第二温度传感器，第三温度传感器，第四温度传感器；

所述第一温度传感器设置于所述第一铜管的外部；

所述第二温度传感器设置于所述第二铜管的外部；

所述第三温度传感器设置于所述第三铜管的外部；

所述第四温度传感器设置于所述实验箱的底部；

所述第一温度传感器，第二温度传感器，第三温度传感器和第四温度传感器分别与控制装置连接。

进一步地，所述第一加热圆环，第二加热圆环，第三加热圆环均是热敏电阻。

进一步地，所述第一固定盖，第一铜管，第一隔热层，第二铜管，第二隔热层，第三铜管和第二固定盖从上至下依次用绝缘胶连接。

进一步地，所述第一铜管，第二铜管，第三铜管与相应的所述第一加热圆环，第二加热圆环，第三加热圆环分别用绝缘胶连接。

进一步地，所述电源是12V直流电源。

进一步地，所述实验箱外部设有支架。

本实用新型提供了一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置，将实验箱内的老化装置分为上、中、下三个部分，用三个加热元件，分别对三个部分进行加热，使每个部分达到不同的温度，从而对包裹在老化装置外部的绝缘纸做不均匀受热的实验。能够模拟出绝缘纸在变压器内的实际工作环境，从而准确地分析出绝缘纸在实际工作中的老化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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为本申请提供的一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置的结构示意图；

图2为图1中老化装置的主视图；

图3为图1中老化装置去除两端固定盖后的俯视图。

其中，1-第一固定盖，2-第一铜管，3-第一加热圆环，4-第一隔热层，5-第二铜管，6-第二加热圆环，7-第二隔热层，8-第三铜管，9-第三加热圆环，10-第二固定盖，11-电源，12-第一软管，13-油泵，14-第二软管，15-油箱，16-第三软管，17-支架，18-实验箱，19-第四温度传感器，20-第三温度传感器，21-第二温度传感器，22-第一温度传感器，23-控制装置，24-老化装置，25-绝缘纸。

具体实施方式

本实用新型提供了一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置，包括：电源11和实验箱18；

所述实验箱18内设有老化装置24和包裹在所述老化装置24外部的绝缘纸25；

所述老化装置24包括第一固定盖1，第一铜管2，第一隔热层4，第二铜管5，第二隔热层7，第三铜管8和第二固定盖10；

所述老化装置24由第一固定盖1，第一铜管2，第一隔热层4，第二铜管5，第二隔热层7，第三铜管8和第二固定盖10从上至下顺次连接而成；

所述第一铜管2，第二铜管5，第三铜管8共三个铜管的上下底面圆心分别位于所述实验箱18的中心轴线上；

所述第一铜管2内部包裹有第一加热圆环3；

所述第二铜管5内部包裹有第二加热圆环6；

所述第三铜管8内部包裹有第三加热圆环9；

所述电源11通过导线分别与所述第一加热圆环3，第二加热圆环6，第三加热圆环9进行连接；

所述实验箱18内装有绝缘油。

图2，图3为本实用新型所述的老化装置的一种具体实施例，现结合图2，图3对本实施例结构做具体描述：所述实验箱包括老化装置24和包裹在老化装置24外部的绝缘纸25；

所述老化装置24包括第一固定盖1，第一铜管2，第一隔热层4，第二铜管5，第二隔热层7，第三铜管8和第二固定盖10；第一固定盖1是直径300mm，高25mm的圆柱体；下接内直径为290mm，外直径为300mm，高为100mm的第一铜管2，第一铜管2内包裹有内直径为280mm，外直径为290mm，高为100mm的第一加热圆环3，用于给第一铜管2加热；第一铜管2下接有第二铜管5，中间设有内直径190mm,外直径300mm，高25mm的第一隔热层4，用于阻碍第一铜管2与第二铜管5之间的热传递；第二铜管内直径为290mm，外直径为300mm，高为800mm，内部包裹有内直径为280mm，外直径为290mm,高为800mm的第二加热圆环，用于给第二铜管5加热；第二铜管5下接有第三铜管8，中间设有内直径190mm,外直径300mm，高25mm的第二隔热层7，用于阻碍第二铜管5与第三铜管8之间的热传递；第三铜管8内直径为290mm，外直径为300mm，高为100mm，内部包裹有内直径为280mm，外直径为290mm,高为100mm的第三加热圆环，用于给第三铜管8加热；第三铜管8下接第二固定盖10，第二固定盖10是直径300mm，高25mm的圆柱体。

本实用新型的工作原理：实验箱内装有绝缘油，置于绝缘油中的老化装置由上、中、下三个部分组成，每个部分分别由铜管和加热圆环组成，各个部分之间用隔热层隔开，上下底面分别设有固定盖。用直流电源分别给三个并联的加热圆环供电，使三个加热圆环达到不同的温度，各个部分分别对包裹在老化装置外的绝缘纸做热老化试验。

由以上技术方案可知，本实验通过将绝缘纸包裹在温度不同的老化装置的外部，对绝缘纸进行热老化实验，真实模拟了绝缘纸在变压器内的工作环境，从而能够准确地分析出绝缘纸在实际工作中的老化程度。

进一步地，所述一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置包括：实验箱18，第一软管12，油泵13，第二软管14，油箱15，第三软管16和控制装置23；

所述实验箱18通过所述第一软管12与所述油泵13连接；

所述油泵13通过所述第二软14管与所述油箱15连接；

所述油箱15通过所述第三软管16与所述实验箱18连接；

所述油箱15内设有绝缘油和加热装置；

所述实验箱18内设有第一温度传感器22，第二温度传感器21，第三温度传感器20，第四温度传感器19；

所述第一温度传感器22设置于所述第一铜管2的外部；

所述第二温度传感器21设置于所述第二铜管5的外部；

所述第三温度传感器20设置于所述第三铜管8的外部；

所述第四温度传感器19设置于所述实验箱18的底部；

所述第一温度传感器22，第二温度传感器21，第三温度传感器20和第四温度传感器19分别与控制装置23连接。

实验箱18内设有第一温度传感器22，第二温度传感器21，第三温度传感器20，第四温度传感器19，绝缘油，老化装置24和包裹在老化装置外部的绝缘纸25；

实验箱18通过第一软管12与油泵13连接，油泵13通过第二软管14与内设有绝缘油和加热装置的油箱15连接，油箱15通过第三软管16与实验箱18连接。实验箱18,第一软管12,油泵13,第二软管14,油箱15,第三软管16构成一个封闭的循环系统，用于绝缘油的循环流通。第一温度传感器22设置于第一铜管2的外部，用于测量第一铜管2的温度，第二温度传感器21设置于所述第二铜管5的外部，用于测量第二铜管5的温度，第三温度传感器20设置于所述第三铜管8的外部，用于测量第三铜管8的温度，第四温度传感器19设置于所述实验箱18的底部，用于测量实验箱18底部的温度。

本实施例的工作原理：直流电源11分别给位于第一铜管2内的第一加热圆环3，位于第二铜管5内的第二加热圆环6，位于第三铜管8内的第三加热圆环9供电，居里温度分别不同的第一加热圆环3，第二加热圆环6，第三加热圆环9并联连接；当加热圆环的温度到达其预设的居里温度时，加热圆环将停止加热；当加热圆环的温度低于其居里温度时，恢复加热状态；控制系统23直接与第一铜管2外部的第一温度传感器22，第二铜管5外部的第二温度传感器21，第三铜管8外部的第三温度传感器20和第四温度传感器19连接，用于采集实验箱18内的温度数据，并根据所得数据控制带加热装置的油箱15的加热状态与油泵13的流速，使实验箱18内温度保持在80℃，当实验箱18内温度低于80℃时，控制系统23将开启油箱15内的加热装置，增加供热，并通过油泵13调节绝缘油的流速，调节散热的速度；当实验箱18内温度高于或等于80℃时，控制系统23将关闭带加热装置的油箱15内加热装置，停止供热，并通过油泵13调节绝缘油的流速，调节散热的速度。

进一步地，所述第一加热圆环3，第二加热圆环6，第三加热圆环9均是带有正温度系数的热敏电阻，热敏电阻的电阻值，随着温度的变化而改变，能够增大加热圆环的产热系数，通电之后，温度能够更快的达到预设温度。

进一步地，所述第一固定盖1，第一铜管2，第一隔热层4，第二铜管5，第二隔热7层，第三铜管8和第二固定盖10从上至下依次用绝缘胶连接，绝缘胶具有良好的绝缘性，能够增强老化装置24的绝缘功能，也更符合绝缘纸的工作环境。

进一步地，所述第一铜管2，第二铜管5，第三铜管8与相应的所述第一加热圆环3， 第二加热圆环6，第三加热圆环9分别用绝缘胶连接，绝缘胶具有良好的绝缘性，能够增强老化装置24的绝缘功能，也更符合绝缘纸的工作环境。

进一步地，所述电源11是12V直流电源，用12V直流电源为并联的第一加热圆环3，第二加热圆环6，第三加热圆环9供电，能够增加产热效率。

进一步地，所述实验箱18外部设有支架，用于支撑整个实验箱18。

由以上技术方案可知，本实用新型提供了一种不均匀加热套管油纸的热老化实验装置，将实验箱内的老化装置分为上、中、下三个部分，用三个加热元件，分别对三个部分进行加热，使每个部分达到不同的温度，从而对包裹在老化装置外部的绝缘纸做不均匀受热的实验。能够模拟出绝缘纸在变压器内的实际工作环境，从而准确地分析出绝缘纸在实际工作中的老化程度。

以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。