一種基于2mv陡前沿沖擊試驗裝置的陡化間隙調節裝置制造方法
【專利摘要】一種基于2MV陡前沿沖擊試驗裝置的陡化間隙調節裝置，本發明設有一旋轉手輪（6）通過調節蓋（13）與水電阻（12）相連，水電阻（12）穿過GIS短母線（7）連接有一齒輪（11），在GIS短母線（7）內設有與電極棒（9）相連接的齒條（16），該齒條（16）與齒輪（11）相嚙合；旋轉手輪（6）包括有與水電阻（12）連接的調節蓋（13），固定連接在調節蓋（13）上的調節電極蓋（15），固定在調節電極蓋（15）側面圓周上的輪輻桿(14)。本發明可根據試驗需要調節陡化間隙的距離，還可與氣壓調節陡化間隙距離的方式相配合。并能釋放GIS短母線（7）上的殘余電荷。工況設置便捷，實驗能力強大。
【專利說明】一種基于2MV陡前沿沖擊試驗裝置的陡化間隙調節裝置
【技術領域】
[0001]本發明渉及用于GIS陡化間隙的調節機構，尤其是對輸出VFTO波形的準確性要求高的陡化間隙裝置。
【背景技術】
[0002]氣體絕緣開關(Gas Insulated Switchgear,簡稱GIS),是將斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等設備全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內部充SF6絕緣氣體。GIS以其將結構緊湊、占地小、安全、運行可靠性高、檢修周期長、不受環境影響等優點，越來越多的應用于電力系統供電質量要求高的場合。
[0003]然而GIS由于其內部充有SF6氣體，該氣體具有較高的電氣強度，優良的滅弧性能，但是SF6氣體內部由于隔離開關或斷路器動作時，因觸頭間擊穿和多次重燃會產生高幅值的快速暫態過電壓(VFTO, Very Fast Transient Overvoltage),這種VFTO上升時間極短、幅值較高，VFTO引發的絕緣擊穿事故率超過了雷電和操作過電壓引起的絕緣擊穿事故率，對GIS內部設備及外部連接設備的安全造成極大的威脅。因此采用沖擊電壓發生器提供幅值最高可達2MV的沖擊電壓波形，然后通過自擊穿陡化間隙來進行陡化和實現電壓控制，最終在試驗腔體中形成符合要求的VFTO波形，這類模擬裝置即為2MV陡前沿沖擊試驗裝置，目前，正在利用該裝置對GIS的絕緣特性進行研究。
[0004]在2MV陡前沿沖擊試驗裝置中，可以通過改變陡化間隙，調節VFTO的陡化系數和振蕩頻率。目前，通常采用控制氣壓調節陡化間隙的距離，即通過充氣、放氣環節改變GIS短母線腔體內氣室的壓強，從而改變陡化間隙的距離，但此種方法無法精確的調節陡化間隙距離，且當實驗間隙擊穿后，GIS短母線上存在大量的殘余電荷，會導致測量電壓存在直流偏置，影響下一次試品的擊穿電壓。同時，這些殘余電荷殘留在GIS設備中，致使GIS設備內部電場分布不均勻，絕緣強度明顯降低。因此，如何消除直流偏置及母線上的殘余電荷是一個問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于解決精確調節GIS陡化間隙距離的同時，兼顧GIS短母線上殘余電荷的泄放，確保輸出VFTO波形的準確性。
[0006]本發明是通過下列技術方案來實現的。
[0007]一種基于2MV陡前沿沖擊試驗裝置的陡化間隙調節裝置，包括GIS設備和與之連接的Marx發生器，其中通過GIS設備上的兩個陡化半球頭之間的距離構成陡化間隙，陡化間隙通過隔離絕緣子與GIS短母線相連接；本發明特征是，設有一旋轉手輪通過調節蓋與水電阻相連，水電阻穿過GIS短母線連接有一齒輪，在GIS短母線內設有與電極棒相連接的齒條，該齒條與齒輪相嚙合；旋轉手輪包括有與水電阻連接的調節蓋，固定連接在調節蓋上的調節電極蓋，固定在調節電極蓋側面圓周上的輪輻桿。
[0008]本發明陡化間隙通過隔離絕緣子與GIS短母線相連；通過手動輪輻桿旋轉旋轉手輪，齒輪與齒條相互嚙合帶動電極棒移動，即可調節陡化間隙的距離，同時可以通過觀察室查看調節距離的大小。在有機玻璃桿中間灌入低電導率的蒸餾水構成水電阻，水電阻上配合有傘裙以增加其爬電距離，防止沿面閃絡，陡化間隙放電后，若試驗平臺上的試品沒有擊穿，則GIS短母線上留有大量的殘余電荷，該殘余電荷不易消散，此時，可通過水電阻將殘余電荷引到大地，從而將GIS短母線上的殘余電荷吸收殆盡，消除了測量電壓的直流偏置對下一次試品擊穿電壓的影響，確保輸出VFTO波形的準確性。
[0009]本發明的有益效果是:1、采用手動旋轉旋轉手輪，能夠精確地調節陡化間隙的距離，提高實驗的準確性。
[0010]2、能夠有效的吸收GIS短母線上的殘余電荷，避免測量電壓的直流偏置對下一次試品擊穿電壓的影響，確保輸出VFTO波形的準確性。
[0011]下面結合附圖及實例進一步闡述本
【發明內容】
。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為陡化間隙裝置實施結構示意圖；
圖2為陡化間隙調節機構剖面圖；
圖3為調節機構細節圖。
[0013]圖中標號為=1-Marx發生器，2-陡化間隙，3-隔離絕緣子，4-GIS外殼，5-錐形傳感器，6-旋轉手輪，7-GIS短母線，8-試驗臺，9-電極棒，10-陡化半球頭，11-齒輪，12-水電阻，13-調節蓋，14-輪輻桿，15-調節電極蓋，16-齒條。
【具體實施方式】
[0014]見圖1，一種基于2MV陡前沿沖擊試驗裝置的陡化間隙調節裝置，包括GIS設備和與之連接的Marx發生器，其中通過GIS設備上的兩個陡化半球頭10之間的距離構成陡化間隙2，陡化間隙2通過隔離絕緣子3與GIS短母線7相連接；其特征是，設有一旋轉手輪6通過調節蓋13與水電阻12相連，水電阻12穿過GIS短母線7連接有一齒輪11，在GIS短母線7內設有與電極棒9相連接的齒條16，該齒條16與齒輪11相嚙合；旋轉手輪6包括有與水電阻12連接的調節蓋13，固定連接在調節蓋13上的調節電極蓋15，固定在調節電極蓋15側面圓周上的輪輻桿14。
[0015]本發明陡化間隙2通過隔離絕緣子3與GIS短母線7相連；通過手動輪輻桿(14)旋轉旋轉手輪6，齒輪11與齒條16相互嚙合帶動電極棒9移動，即可調節陡化間隙2的距離，同時可以通過觀察室查看調節距離的大小。在有機玻璃桿中間灌入低電導率的蒸餾水構成水電阻12，水電阻12上配合有傘裙以增加其爬電距離，防止沿面閃絡，陡化間隙2放電后，若試驗平臺8上的試品沒有擊穿，則GIS短母線7上留有大量的殘余電荷，該殘余電荷不易消散，此時，可通過水電阻12將殘余電荷引到大地，從而將GIS短母線7上的殘余電荷吸收殆盡，消除了測量電壓的直流偏差對下一次試品擊穿電壓的影響，確保輸出VFTO波形的準確性。
[0016]如圖1所示，該圖給出了陡化間隙裝置實施結構示意圖，圖中主要表明Marx發生器I提供沖擊電壓波形，通過陡化間隙2來調節波形的陡化系數和振蕩頻率，陡化間隙2放電后，若試驗平臺8上的試品沒有擊穿，則GIS短母線7上留有大量的殘余電荷，該殘余電荷不易消散，此時，可通過水電阻12將殘余電荷引到大地，從而將GIS短母線7上的殘余電荷吸收殆盡，消除了測量電壓的直流偏差對下一次試品擊穿電壓的影響，確保輸出VFTO波形的準確性。
[0017]如圖2所示，該圖給出了陡化間隙2調節機構示意圖，兩個陡化半球頭10之間的距離構成陡化間隙2 ;調節蓋13、輪輻桿14、調節電極蓋15相連構成旋轉手輪6 ;旋轉手輪6通過調節蓋13與水電阻12相連。
[0018]如圖3所示，電極棒9與GIS短母線7同軸，手動旋轉旋轉手輪6，水電阻12與齒輪11相連，電極棒9與齒條16相連，齒輪11與齒條16相互嚙合帶動電極棒9移動，即可調節陡化間隙2的距離，同時可以通過觀察室查看調節距離的大小。
【權利要求】
1.一種基于2MV陡前沿沖擊試驗裝置的陡化間隙調節裝置，包括GIS設備和與之連接的Marx發生器，其中通過GIS設備上的兩個陡化半球頭(10)之間的距離構成陡化間隙(2)，陡化間隙(2)通過隔離絕緣子(3)與GIS短母線(7)相連接；其特征是，設有一旋轉手輪(6)通過調節蓋(13)與水電阻(12)相連，水電阻(12)穿過GIS短母線(7)連接有一齒輪(11)，在GIS短母線(7)內設有與電極棒(9)相連接的齒條(16)，該齒條(16)與齒輪(11)相嚙合；旋轉手輪(6)包括有與水電阻(12)連接的調節蓋(13)，固定連接在調節蓋(13)上的調節電極蓋(15)，固定在調節電極蓋(15)側面圓周上的輪輻桿(14)。
【文檔編號】G01R1/02GK103837711SQ201410094579
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】李蕊, 譚向宇, 陳先富, 張少泉, 伍陽陽, 徐雯, 陳文雯 申請人:云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院, 云南電網公司技術分公司
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