用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置

摘要

本发明涉及高压输电技术领域，特别涉及一种用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置。该装置包括与高压套管连接的引线端气室，引线端气室连接有水平设置的筒体，筒体由盆式绝缘子隔离为第一试验气室和第二试验气室，第一试验气室与引线端气室相邻，第一试验气室的筒体上设置有安装口，安装口处设有用于安装试验用立柱绝缘子的法兰和用于覆盖安装口的盖板，第二试验气室中设有在水平方向上同轴且间隔设置的两个导杆，两个导杆具有用于可拆装配触头或弧触头或屏蔽罩的相对端部，两个导杆中的至少其中一个传动连接有用于驱动相应导杆沿自身轴向移动的以调节两个导杆的相对端部之间的间隙的驱动机构。采用本发明可进行动态和静态试验。

说明书

技术领域

本发明涉及高压输电技术领域，特别涉及一种用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置。

背景技术

申请号为200810112990.2的中国专利公布了一种用于直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的试验研究装置，该装置呈L形分布，包括沿竖直方向分布的高压引线端、高压均压环和高压套管，还包括沿水平方向分布的三个气室，三个气室由两个盆式绝缘子隔开，分别为第一、二、三气室，第一气室设置于高压套管的下端，第一气室是与高压套管连接的引线端气室，第三气室为试验气室，第三气室内设有导杆和设置于导杆下部的支柱绝缘子。第二气室是设置于第一气室和第三气室之间的过渡气室，第二气室上仅设有观察窗，而起到过渡、隔离引线端气室与试验气室的作用。由于该装置中试验气室中只有一个导杆，导杆是固定设置的，本装置只能在单气室中进行静态试验，而不能用于研究混合气体绝缘间隙击穿特性研究、混合气体电弧研究（拉弧试验）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可进行动态和静态试验的用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置。

为了实现上述问题，本发明采用如下技术方案：用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置，包括与高压套管连接的引线端气室，引线端气室连接有水平设置的筒体，筒体由盆式绝缘子隔离为第一试验气室和第二试验气室，第一试验气室与引线端气室相邻，第一试验气室的筒体上设置有用于装配试验用立柱绝缘子的安装口，安装口处设有用于安装试验用立柱绝缘子的法兰和用于覆盖安装口的且可拆的盖板，第二试验气室中设有在水平方向上同轴且间隔设置的两个导杆，两个导杆具有用于可拆装配触头或弧触头或屏蔽罩的相对端部，两个导杆中的至少其中一个传动连接有用于驱动相应导杆沿自身轴向移动的以调节两个导杆的相对端部之间的间隙的驱动机构。

第二试验气室在轴向上的两端密封装配有第一盆式绝缘子和端盖，两个导杆分别为靠近第一盆式绝缘子的第一导杆和靠近端盖的第二导杆，第一盆式绝缘子的端部固设有导电连接套，导电连接套上远离第一盆式绝缘子的一端开设有用于在轴向上导向装配第一导杆的导向孔，第二导杆的远离第一导杆的一端沿轴向依次同轴设置有绝缘杆和光杆，光杆导向装配在端盖上且光杆的端部伸出端盖，第一导杆和第二导杆分别传动连接有第一驱动机构和第二驱动机构。

第一驱动机构包括固设于导杆上的第一齿条、与第一齿条啮合传动连接的第一齿轮、与第一齿轮同轴传动连接的绝缘拉杆，绝缘拉杆沿导杆径向延伸，绝缘拉杆的远离第一导杆轴线的一端同轴传动设置有第二齿轮，第二齿轮啮合传动连接有伞形齿轮，伞形齿轮同轴传动连接有沿导杆径向延伸的转动轴，转动轴穿出筒体，转动轴连接有用于驱动转动轴转动的操纵装置。

端盖上设有用于在轴向上导向装配光杆的导向套，光杆与导向套滑动密封配合，第二驱动机构包括固定设置于第二试验气室的筒体外部的、与光杆同轴设置的第二齿条，第二齿条的上端设置有与第二齿条啮合连接的大齿轮，大齿轮啮合传动连接有小齿轮，小齿轮同轴传动连接有驱动杆，驱动杆上固定连接有用于带动所述驱动杆转动的操控装置。

所述第二齿条的下端设置有用于与第二齿条的下端部滑动配合的导向轮。

第二试验气室的筒体上于两个导杆相对端部的对应位置处设置有用于观察电弧的两个观察窗，两个观察窗分别设置于筒体的顶部和侧面，两个观察窗与两个导杆相对端部的对应位置处呈L形分布。

引线端气室与第一试验气室之间通过第二盆式绝缘子隔开，第一试验气室与第二试验气室之间通过第一盆式绝缘子隔开，第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子之间设有母线，母线的两端通过电连接与第一、二盆式绝缘子连接，安装口设置于第一试验气室的上部，第一试验气室与第二试验气室的筒体上均设置有用于向相应气室充气的自封接头。

所述第一盆式绝缘子与第二盆式绝缘子为通气型绝缘子或非通气性绝缘子。

本发明的有益效果：本发明包括两个试验气室，可在第一试验气室中进行研究立柱绝缘子的绝缘特性（静态试验）；由于第二试验气室中的两个导体相对端部之间的距离可调，屏蔽罩是可拆卸的，通过更换不同类型的电极和弧触头，该气室可用于以下研究：混合气体绝缘试验（静态试验）、混合气体绝缘间隙击穿特性研究（混合气体电场判据，其为动态试验）、金属导电微粒试验（静态试验）。综上所述，采用本发明能够在一台试验装置的基础上，进行动态和静态试验，完成上述多种要求的试验，从而很好地满足混合气体对高压电器设备影响的电气性能研究。

进一步的，第一驱动机构在使用过程中，通过操纵装置驱动转动轴转动，从而带动伞形齿轮、第二齿轮、绝缘拉杆、第一齿轮转动，第一齿轮将驱动第一齿条沿轴线移动，进而带动第一导杆沿轴线移动，可以精确控制第一导杆的轴向移动位置，进而可以精确控制第一导杆和第二导杆之间的间距，提高了研究混合气体绝缘间隙击穿特性时的试验精度；同时通过更换绝缘拉杆，本发明还可以用于研究绝缘拉杆的绝缘特性；当第一导杆的操纵装置采用电动的操纵机构时，本发明还可以通过更换两个导体相对端部的弧触头模拟断路器、隔离开关、接地开关的拉弧特性。

进一步的，第二驱动机构在使用过程中，操控装置带动驱动杆转动，从而带动小齿轮、大齿轮的传动，大齿轮将驱动第二齿条沿第二导杆的轴线移动，进而可以带动第二导杆沿轴线移动，可以精确控制第二导杆的轴向移动位置，即精确控制了第一导杆和第二导杆之间的间距，提高了研究混合气体绝缘间隙击穿特性时的试验精度；由于导向套的导向作用和密封作用，可以防止第二试验气室的漏气及第二导杆的轴线发生偏转。

进一步的，导向轮可以保证齿条能够顺利的沿轴向移动。

进一步的，设置于两个导杆相对端部的对应位置处的两个观察窗，可以方便观察两个导杆之间的相对端部处的电弧。

进一步的，由于安装口设置于第一试验气室的上部，此时试验立柱绝缘子采用倒立安装，便于利用吊装设备对立柱绝缘子进行安装，降低了劳动强度。

进一步的，本发明通过更换盆式绝缘子的类型，可以用于研究盆式绝缘子的绝缘特性。

附图说明

图1是本发明的用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置的实施例1的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

具体实施方式

本发明的实施例1，如图1-2所示：用于高压电器设备混合气体电气性能研究的试验研究装置，该装置呈L形分布，包括沿竖直方向分布的高压引线端、高压均压环和高压套管1，该试验研究装置还包括与高压套管1连接的引线端气室2，引线端气室2设置于高压套管1的下端，引线端气室2连接有水平设置的筒体，筒体由盆式绝缘子隔离为第一试验气室6和第二试验气室13，第一试验气室6与引线端气室2相邻，引线端气室2内气压恒定，不用于试验，第一试验气室6和第二试验气室13可用于试验。引线端气室2与第一试验气室6之间通过第二盆式绝缘子72隔开，第一试验气室6与第二试验气室13之间通过第一盆式绝缘子71隔开，第一盆式绝缘子71和第二盆式绝缘子72之间设有母线8，母线8的两端通过电连接10与第一、二盆式绝缘子连接。第一试验气室6的筒体上设置有用于装配试验用立柱绝缘子的安装口，安装口处设有用于安装试验用立柱绝缘子4的法兰和用于覆盖安装口的且可拆的盖板5，在本实施例中，安装口设置于第一试验气室的上部，在使用时，立柱绝缘子4呈倒立设置于第一试验气室6的上部。第一试验气室6与第二试验气室13上均设置有用于向相应气室充气的自封接头3，也可以根据需要安装气压表。第一盆式绝缘子71与第二盆式绝缘子72为通气型绝缘子或非通气性绝缘子。当第一绝缘盆子71是非通气型时，可以对第一试验气室6和第二试验气室13进行充气。

第二试验气室13中设有在水平方向上同轴且间隔设置的两个导杆，两个导杆具有用于可拆装配触头或弧触头或屏蔽罩15的相对端部，两个导杆中的至少其中一个传动连接有用于驱动相应导杆沿自身轴向移动的以调节两个导杆的相对端部之间的间隙的驱动机构。第二试验气室13上于两个导杆相对端部的对应位置处设置有用于观察电弧的观察窗14，在本实施例中，观察窗14为两个，两个观察窗14分别设置于筒体的顶部和侧面（在本实施例中为前侧面），两个观察窗14与两个导杆相对端部的对应位置处呈L形分布。第二试验气室13的后侧面设置有带有盖子的气室检修口27，该气室检修口27设置于两个导杆相对端部的对应位置处。

第二试验气室13的筒体在轴向上的两端密封装配有第一盆式绝缘子71和端盖18，两个导杆分别为靠近第一盆式绝缘子的第一导杆11和靠近端盖的第二导杆16，第一盆式绝缘子71的端部固设有导电连接套9，导电连接套9上远离第一盆式绝缘子71的一端开设有用于在轴向上导向装配第一导杆11的导向孔91，第二导杆16的远离第一导杆11的一端沿轴向依次同轴设置有绝缘杆17和光杆19，光杆19导向装配在端盖18上且光杆19的端部伸出端盖18，第一导杆11和第二导杆16分别传动连接有第一驱动机构和第二驱动机构。

第一驱动机构包括固设于导杆上的第一齿条12、与第一齿条12啮合传动连接的第一齿轮25、与第一齿轮25同轴传动连接的绝缘拉杆32，绝缘拉杆32沿导杆径向延伸，绝缘拉杆32的远离第一导杆轴线的一端同轴传动设置有第二齿轮31，第二齿轮31啮合传动连接有伞形齿轮29，伞形齿轮29同轴传动连接有沿导杆径向延伸的转动轴28，转动轴28穿出第二试验气室13的筒体，转动轴28连接有用于驱动转动轴28转动的操纵装置，在本实施例中，该操纵装置为电动的操纵机构26，绝缘拉杆32向前延伸，第二齿轮31设置于绝缘拉杆32的前端，第二试验气室13的前端部装配有用于安装第二齿轮31、伞形齿轮29的齿轮装配板30，转动轴28向前穿出齿轮装配板31，操作机构26装配于齿轮装配板30的前端。

端盖18上设有用于在轴向上导向装配光杆的导向套23，光杆19与导向套23滑动密封配合，光杆19与导向套23之间设置有密封圈22，第二驱动机构包括固定设置于第二试验气室外部的且与光杆同轴设置的第二齿条21，第二齿条21的上端设置有与第二齿条21啮合连接的大齿轮33，第二齿条21的下端设置有用于与第二齿条21的下端部滑动配合的导向轮36，大齿轮33啮合传动连接有小齿轮34，小齿轮34同轴传动连接有驱动杆，驱动杆上固定连接有用于带动所述驱动杆转动的操控装置。在本实施例中，操控装置为与驱动轴固定连接的手柄20。第二试验气室13的筒体的外部固设有用于装配小齿轮34的支撑板35。

第二试验气室13的筒体靠近端盖18的端部设置有右侧法兰，第二试验气室13的下端于右侧法兰的左端面上设置有用于防止试验装置侧翻的支撑槽钢24。

上述实施例1可用于以下研究：混合气体绝缘间隙击穿特性（混合气体电场判据）、混合气体绝缘试验、、金属导电微粒试验、绝缘拉杆的绝缘特性、模拟断路器或隔离开关或接地开关的拉弧特性、立柱绝缘子的绝缘特性、盆式绝缘子的绝缘特性。本发明能够在一台试验装置的基础上，进行动态和静态试验，完成上述多种要求的试验，从而很好地满足混合气体对高压电器设备影响的电气性能研究。

在本发明的其它实施例中，还可以省略用于驱动第二导杆沿自身轴向移动的第二驱动机构，第二导杆固定装配于第二试验气室中，通过第一驱动机构驱动第一导杆沿轴线移动，进而调节两个导杆之间的间隙。

在本发明的其它实施例中，还可以省略用于驱动第一导杆沿自身轴向移动的第一驱动机构，第一导杆固定装配于第二试验气室中，通过第二驱动机构驱动第二导杆沿轴线移动，进而调节两个导杆之间的间隙。

在本发明的其它实施例中，第一驱动机构中的操纵装置还可以为与转动轴连接的手柄。

在本发明的其它实施例中，第二驱动机构中的操控装置还可以为与驱动杆传动连接的电动的操纵机构。

在本发明的其它实施例中，还可以省略导向轮。

在本发明的其它实施例中，安装口还可以设置于第一试验气室的下部，在使用时，立柱绝缘子还可以呈正立设置于第一试验气室的下端。

在本发明的其它实施例中，还可以只包括一个观察窗。