用于高压组合电器触头过热缺陷的可调电阻式模拟装置的制作方法

本实用新型属于电力系统电气设备故障诊断技术领域，尤其涉及一种用于高压组合电器触头过热缺陷的可调电阻式模拟装置，能够有效检测高压组合电器——罐式断路器内部导体触头接触不良产生的过热故障。

背景技术：

起初，金属封闭式组合电器以其故障率低、维护量小、检修周期长等优势成为变电站建设的首选设备，在新建的变电站中，几乎都采用GIS（HGIS）。但实际上，组合电器的内部电极形式多样，从而使电场的形式也多样化，电场的优化处理成为组合电器设计的关键。除此之外，封闭母线的主导体由于长度较长存在多处触头连接，触头接触的好坏也直接影响着设备的安全运行。

运行经验表明，由于生产工艺或现场安装条件等原因，组合电器设备的故障率并不低，其中，以绝缘闪络和触头接触不良居多。组合电器一旦发生故障，将给故障处理带来极大的麻烦和损失，不仅维修周期长影响供电，而且如果处理的不当还会派生二次故障，加大处理难度。GIS设备内部导体接触不良时，因接触电阻变大，在负载电流流过时会产生发热现象。导体过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成重大经济损失。因此，检测GIS设备内部导线的温度，提前发现和排除故障隐患，对GIS的安全可靠运行具有非常重要的意义。

近年来，随着高温度分辨率和空间分辨率的快速扫描红外热像仪的日益完善，以红外扫描测温为基础的设备内部故障的红外诊断技术得到了迅速发展和广泛应用，并取得了良好的技术效益和经济效益。但由于GIS是全封闭式高压带电设备，发热点位于设备内部不便检测。因此目前迫切需要一种通过对外壳红外热像检测得到GIS内部导体温度的检测装置和方法。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种用于高压组合电器触头过热缺陷的可调电阻式模拟装置，该装置采用鼠笼模型设计，其目的是为了能够模拟10个电阻档位的接触不良故障，根据GIS外壳及内部导体的温度提前发现和排除故障隐患。

为实现上述实用新型目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

用于高压组合电器触头过热缺陷的可调电阻式模拟装置，包括母线导体，法兰，螺杆，螺母，短接片以及垫片；其中，母线导体与两个法兰相连接，两个法兰间的距离为150mm±10mm；螺杆从一侧法兰上的螺孔穿入，在未穿入右侧法兰上的螺孔之前，将螺母、短接片及垫片旋入螺杆，穿入螺孔，最后用螺母和垫片将其固定。

所述法兰带有多个孔。

所述法兰的材质为铜，厚度1cm，直径200mm，并开直径14mm的孔，孔中心距法兰中心8.3cm。

所述法兰上共设置有10个螺孔，如果单个螺杆连接时的接触电阻大小为R，通过调节电阻的串并联关系，可得到接触电阻的数值从9R、7R、5R、3R、R、R/2、R/3、R/4、R/5、R/6、R/7、R/8、R/9、R/10多个可调电阻档位。

所述母线导体的直径大小根据组合电器不同的额定电流大小而定，中间断开17cm±1cm的口，口的两侧分别焊上法兰。

所述螺栓的材质为金属材质，包括钢的，直径12mm，长度200mm，为半螺纹，螺纹的长度为100mm±10mm。

所述垫片和螺母之间的拧紧程度决定了接触电阻的大小，由万用表分别接在两个法兰的两端，根据万用表上电阻值的读数调整垫片和螺母的拧紧程度，直到得到预定的接触电阻值。

本实用新型的优点及有益效果在于：

本实用新型模拟装置具有模拟多个电阻值的功能，可根据需要进行自由组合，模拟多个触头不同接触不良所产生的接触电阻值问题。具有多个档位的可调电阻值，能够模拟不同的接触程度下的过热现象，选择性更大，研究范围更广。本实用新型装置呈鼠笼型，组成鼠笼的螺杆可自由拆卸和组装，灵活性好。除此之外，利用本装置进行过热缺陷模拟，通过对外壳红外热像仪检测壳体温度得到GIS内部导体温度，根据GIS外壳及内部导体的温度可建立两者之间的函数关系式，提前发现和排除故障隐患。只要将本装置内嵌在GIS内，通入不同的电流，在本装置上将产生不同的温度，以此来模拟不同的接触不良程度所产生的不同发热温度。通过红外热像仪测试GIS壳体的温度，得到壳体的温度与GIS内部导体温度的关系，从而判断内部导体发生过热故障的故障点及故障大小，能够有效解决GIS内部导体发生过热故障不易检测的问题，保证GIS设备的安全稳定运行，对GIS的安全可靠运行具有非常重要的意义，具有较强的实用价值和推广价值。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中螺杆的结构示意图；

图3为本实用新型中螺母的结构示意图；

图4为本实用新型中短接片的结构示意图；

图5为本实用新型中垫片的结构示意图；

图6为本实用新型中法兰的结构示意图；

图7为本实用新型中电阻调节方式示意图。

图中：母线导体1，法兰2，螺杆3，螺母4，短接片5，垫片6，螺孔7。

具体实施方式

本实用新型是一种用于高压组合电器触头过热缺陷的可调电阻式模拟装置，如图1-图7所示，本装置呈鼠笼型，组成鼠笼的螺杆可自由拆卸和组装，灵活性非常好。

包括母线导体1，法兰2，螺杆3，螺母4，短接片5，垫片6以及螺孔7。

本实用新型装置的连接关系如下：

母线导体1与法兰2为预先焊接连接的，按照设计的尺寸使两个带有多个孔的法兰2间的距离为150mm，具体实施时，此距离的调整误差为10mm。然后将螺杆3从左侧法兰上的螺孔7穿入，在未穿入右侧法兰上的螺孔之前，将螺母4、短接片5及垫片6旋入螺杆一定距离，穿入螺孔，最后用螺母4和垫片6将其固定。垫片6和螺母4之间的拧紧程度决定了接触电阻的大小，可用万用表分别接在两个法兰2的两端，根据万用表上电阻值的读数调整垫片6和螺母4的拧紧程度，直到得到预定的接触电阻值。

所述母线导体1，其直径大小可根据组合电器不同的额定电流大小而定，中间断开17cm±1cm的口，口的两侧分别焊上法兰；

所述法兰2的材质为铜，数量为两个，厚度1cm，直径200mm，并开直径14mm的孔10个，孔中心距法兰中心8.3cm。

所述螺栓的材质为金属材质的，具体可以为钢的，直径12mm，长度200mm，为半螺纹，螺纹的长度为100mm±10mm；

所述法兰2上共设置有10个螺孔7，如果单个螺杆连接时的接触电阻大小为R，通过调节电阻的串并联关系，可得到接触电阻的数值从9R、7R、5R、3R、R、R/2、R/3、R/4、R/5、R/6、R/7、R/8、R/9、R/10等多个可调电阻档位。

具体实施时，将本装置内嵌在GIS内，通入不同的电流，在本装置上将产生不同的温度，以此来模拟不同的接触不良程度所产生的不同发热温度。通过红外热像仪测试GIS壳体的温度，得到壳体的温度与GIS内部导体温度的关系，从而判断内部导体发生过热故障的故障点及故障大小，从而解决GIS内部导体发生过热故障不易检测的问题，保证GIS设备的安全稳定运行。

如图7所示，图7为本实用新型中法兰的又一实施例结构示意图。给出了法兰上设有四个螺孔的例子，以四个螺孔为例来说明如何对电阻大小进行调整。

减小电阻的调节方法操作如下：

如果单个螺杆连接时所测得的电阻为R，则每增加一个螺杆，其总体电阻变为R/(n+1)，n为增加的螺杆数，例如，如果增加2个螺杆，则总体电阻为R/3。

增大电阻的调节方法操作如下：

如果单个螺杆连接时所测得的电阻为R，则每增加一对短接片5，则得到的电阻值为(2n+1)R，n为短接片的对数。例如，若想得到3R的电阻值，调节方法为，在左侧法兰，用短接片将a、b导体相连，在右侧法兰，用短接片将b、c导体相连，则电流的流动方向为a→b→c，所得到的电阻值为3R。以此类推。

其它电阻值的选择可根据电阻的串、并联的关系自行选择调整。

综上所述，本实用新型提供的可调电阻模拟装置，根据电阻的串、并联的关系，对所需要的电阻值进行自由组合调整。将本装置内嵌在GIS内，通入不同的电流，在本装置上将产生不同的温度，以此来模拟不同的接触不良程度所产生的不同发热温度。通过红外热像仪测试GIS壳体的温度，可以得到壳体的温度与GIS内部导体温度的关系，从而判断内部导体发生过热故障的故障点及故障大小，能够有效解决GIS内部导体发生过热故障不易检测的问题，保证GIS设备的安全稳定运行，具有较强的实用价值和推广价值。

本实用新型实施例中所描述的实施例仅是本实用新型一部分优选实施例，而不是全部的实施例，并不是对其限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，以及各种各样的变化或修改，这些都属于本实用新型的保护范围。