一种可更换新样品的沿面放电试验装置及其方法

摘要

本发明的目的是针对现有的气固沿面放电试验装置的不足，提供一种可更换新样品的沿面放电试验装置及其方法，可同时进行至少10个样品的沿面放电试验，模拟稍不均匀电场分布情况下的固体绝缘介质沿面闪络特性。本发明能有效提升试验效率，并保证沿面闪络试验数据的可靠性。

说明书

技术领域

本发明属于电气试验领域，具体涉及沿面放电试验过程中当被测样品多次闪络失去绝缘强度后可更换新样品的试验装置及其方法。

背景技术

在气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)等高压设备中，绝缘子发生沿面闪络时的电场强度远低于固体介质击穿或气体间隙击穿时的电场强度，绝缘子的沿面闪络电压是设备绝缘的薄弱环节，因此研究气固交界面的闪络特性是绝缘系统设计时的关键。

GIS设备运行经验表明，绝缘子沿面闪络在设备绝缘故障中占有相当大的比例，近年来，气固界面闪络引起的设备损坏事故在国内外均有报道。随着我国特高压输变电工程的迅速发展，高电压等级下绝缘子沿面闪络问题更为突出。研究气固界面的沿面放电特性对于高压设备绝缘设计具有理论和实际应用价值。

在GIS模拟腔体中进行气固界面的沿面放电试验时，当试验样品发生闪络后，闪络电弧会对绝缘材料造成一定程度的损伤，影响后续闪络电压，为保证闪络电压试验数据的准确性，通常会打开腔体更换新的试验样品，试验工作量大大增加。研究沿面放电试验中受损样品的简易更换方法，能够在减小试验数据误差的同时，提高试验效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可更换新样品的沿面放电试验装置及其方法，可在进行沿面放电试验时，更换因闪络受损的试样，避免打开密封腔体进行更换，提升试验操作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种可更换被测样品的沿面放电试验装置，其特征在于：包括

环氧树脂旋转系统：包括圆筒形的环氧树脂试样旋转轨道，轨道顶端圆环上设有若干用于放置试样的凹槽，并能够通过固定在底端的驱动系统进行旋转；

试验电极系统：包括固定有指形电极的圆形环氧板，指形电极位于轨道顶端圆环上的其中一个凹槽正上方，环氧树脂固定板通过环氧柱与圆形环氧板固定连接。

在上述的可更换被测样品的沿面放电试验装置，所述凹槽至少设有10个。

在上述的可更换被测样品的沿面放电试验装置，所述驱动系统包括电机，弹簧及旋转轴，环氧树脂试样旋转轨道由电机连接旋转轴驱动，每次旋转固定角度，所述固定角度为360°/样品数目。

在上述的可更换被测样品的沿面放电试验装置，装置设置在试验腔体中，所述圆形环氧板与指形电极浇注为一体，指形电极的间隙距离保持固定，所述环氧树脂固定板通过螺纹固定在试验腔体中。

采用可更换被测样品的沿面放电试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将试验系统接入相应的高压试验电路中，确保接地点可靠接地，确保调压器的一次侧不接入电源；

步骤2、完成抽真空并充气后，进行第一片样品的沿面闪络试验；

步骤3、在第一片样品被闪络电弧损坏而失去绝缘性能后，控制电机动作，试样旋转轨道下降，接着试样轨道旋转固定角度，固定角度为360°/样品数量；

步骤4、电机关闭，试样旋转轨道在弹簧作用下使得新样品紧贴电极，接着进行新样品的沿面闪络试验；

步骤5、直至所有样品的沿面绝缘性能均被破坏，记录相应的闪络电压，回收试验腔体内的气体，并取出试样，更换新的一组样品，继续充气进行试验。

本发明采用上述技术方案，主要有以下效果：(1)电机控制电极与试样轨道运动，可保证不用频繁抽气打开腔体的条件下，实现试验样品更换，提升了沿面闪络试验效率。(2)试验装置中环氧板的凹槽可根据实际需要设置不同的形状(例如圆形、方形)，可满足不同形状尺寸样品的试验要求。利用本发明进行沿面放电试验的结果具有较高的参考价值。

附图说明

图1为可自动更换被测样品的沿面放电试验装置俯视图。

图2为试验装置主视图。

图中：1-环氧树脂板，2-试样及凹槽，3-环氧树脂试样旋转轨道，4-电极，5-环氧树脂固定板，6-环氧柱，7-电机，8-弹簧及旋转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但不应理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

本实施例公开一种可自动更换新样品的沿面放电试验装置，装置设置在实验腔体中，包括带凹槽及试样轨道的环氧树脂旋转系统和试验电极系统。

带凹槽的环氧树脂旋转系统包括：2-若干(至少10个)大小深度相同的凹槽和试样，3-环氧树脂试样旋转轨道，7-电机，8-弹簧及旋转轴。所述大小深度相同的凹槽用于放置待试验的样品，均匀分布在圆筒形的环氧树脂试样旋转轨道上。环氧树脂试样旋转轨道由电机连接旋转轴驱动，每次旋转固定角度(360°/样品数目)。

试验电极系统包括：1-圆形环氧板，4-指形电极，5-环氧树脂固定板，6-环氧柱。所述圆形环氧板与指形电极浇注为一体，指形电极的间隙距离保持固定。所述环氧树脂固定板5通过螺纹固定在试验腔体中，并与环氧柱6一起将带有电极的圆形环氧板1固定。

本发明还公开采用上述试验系统进行试验的方法，包括以下步骤：

步骤1、将上述试验装置接入相应的高压试验电路中，确保接地点可靠接地。

步骤2、完成抽真空并充气后，进行第一片样品的沿面闪络试验。

步骤3、在第一片样品被闪络电弧损坏而失去绝缘性能后，控制电机7动作，试样旋转轨道3下降，接着试样轨道旋转固定角度(360°/样品数量)。

步骤4、电机7关闭，试样旋转轨道3在弹簧8作用下使得新样品紧贴电极，接着进行新样品的沿面闪络试验。

步骤5、直至所有样品的沿面绝缘性能均被破坏，记录相应的闪络电压，回收试验腔体内的气体，并取出试样，更换新的一组样品，继续充气进行试验。

以上的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。