一种低气压下长间隙放电试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于高电压与绝缘技术领域，特别涉及一种低气压下长间隙放电试验装置。该试验装置主要包括放电试验腔体，抽真空装置，气压监控装置以及高速观测平台。放电试验腔体由外腔体、加强结构组合、内胆、光学钢化玻璃观察窗、可调节棒‑板电极系统等部分组成，腔体整体嵌套形式为加强结构组合焊接于腔体外壁内侧，内胆置于加强结构组合内部。其各部分之间的连接关系是：试验腔体分别与抽真空装置以及气压监控装置相连接以控制和稳定试验腔体的气压值。利用高速相机通过直径为150mm的钢化玻璃观察窗对长间隙放电试验的放电过程进行录制，以便后期研究与分析。本发明专利技术为进行气压在100Pa～0.1MPa范围内可调的长间隙放电实验研究提供试验平台。

Long gap discharge test device under low pressure

The invention belongs to the field of high voltage and insulation technology, in particular to a long gap discharge test device under low pressure. The test equipment mainly includes discharge test chamber, vacuum pumping device, air pressure monitoring device and high-speed observation platform. The discharge test chamber is composed of an external cavity, to strengthen the structure, liner, optical glass observation window, adjustable rod plate electrode system components, in order to strengthen the overall form of nested cavity structure is welded on the inner side of the outer wall in the inner cavity, strengthen the internal structure. The connection between each part is that the test chamber is respectively connected with the vacuum pumping device and the air pressure monitoring device to control and stabilize the air pressure value of the test chamber. The discharge process of long gap discharge test was recorded with a high speed camera through the toughened glass observation window with diameter of 150mm for later research and analysis. The invention provides a test platform for the experimental study of long gap discharge with adjustable air pressure in the range of 100Pa to 0.1MPa.

【技术实现步骤摘要】
一种低气压下长间隙放电试验装置
本专利技术属于高电压与绝缘
，特别涉及一种低气压下长间隙放电试验装置。
技术介绍
长空气间隙放电是高电压工程领域长期关注的基础问题之一。近期国外学者聚焦于新的放电观测方法和仿真模型研究，我国则侧重于输变电工程间隙放电特性试验，就室内研究来说实验装置是开展放电试验研究的基础。近年来国内外学者根据自己的研究需要，研制了一系列放电装置，从制作材料来看大多分为两类，即钢制腔体和绝缘材料腔体。虽然采用不锈钢制作而成的钢制腔体能很好的保证焊缝平整、光滑从而使腔体具有良好的气密性，但是随着近年来对长间隙放电研究尺寸的增大，在室内对长间隙放电研究的限制也进一步增大。相比于钢制腔体，在同等尺寸的条件下绝缘材料腔体能实现更大棒-板间隙距离的放电，故在研究相同长度间隙放电试验时所要求的绝缘材料腔体相比于钢制腔体的有效半径更小，因此从经济性的角度来看本试验装置相对于其他装置更为理想。我国西部具有特殊的地理环境条件，其典型特点是海拔高、气压低，且我国西电东送的南、北、中走廊均存在高海拔地区，我国750kV输电工程路径中最高海拔达2850m，90%的青藏铁路在海拔4000m以上，因此高海拔地区的空气间隙放电特性是超、特高压输电工程急需解决的关键技术之一，其研究具有巨大的经济价值和社会意义。然而目前对于高海拔地区户外绝缘特性研究一般是在高海拔试验现场开展真型试验，这种做法通常会耗费巨大的人力、物力，并且时间成本投入过大。因此本试验装置为低气压下长间隙放电试验提供了平台，具有重要的实际意义。
技术实现思路
为了给低气压下长间隙放电试验研究提供一个气压在100Pa～0.1MPa范围内可控，棒-板间隙在0～1000mm范围内可调的试验装置，本专利技术提供了一种低气压下长间隙放电试验装置。所述低气压下长间隙放电试验装置主要包括试验腔体，抽真空装置，气压监控装置以及高速观测平台。其各部分之间的连接关系是：试验腔体分别与抽真空装置和气压监控装置相连接。抽真空装置采用真空泵，利用抽真空装置对试验腔体抽真空，为低气压下长间隙放电试验做准备。同时试验腔体与气压监控装置相连，气压监控装置由真空计与放气阀组合实现，可对试验腔体的气压进行实时监测，进而控制和稳定试验腔体的气压值。高速观测平台由高速相机和显示屏组成，高速相机通过直径为150mm的钢化玻璃观察窗对长间隙放电试验的放电过程进行录制，以便后期研究与分析。所述试验腔体突破传统的钢制材料而选用绝缘材料聚丙烯作为试验腔体的制作材料，虽然采用不锈钢制作而成的钢制腔体能很好的保证焊缝平整、光滑从而使腔体具有良好的气密性，但是随着近年来对长间隙放电研究尺寸的增大，在室内对长间隙放电研究的限制也进一步增大。相比于钢制腔体，在同等尺寸的条件下绝缘材料腔体能实现更大棒-板间隙距离的放电。在放电试验中，钢制腔体所需要的有效半径相比于绝缘材料腔体而言要大得多，经济性能更为优越。所述试验腔体包括外腔体、加强结构组合、内胆、光学钢化玻璃观察窗、可调节棒-板电极系统，腔体整体嵌套形式为加强结构组合焊接于腔体外壁内侧，内胆置于加强结构组合内部。所述试验腔体具体尺寸为：侧壁有效高度为1000mm，侧壁厚度为18mm，上下封头高度均为325mm，上封头大法兰直径为1200mm，法兰盘厚度为20mm，腔体侧壁小法兰直径100mm，厚度为15mm。通过拆卸聚丙烯上封头调节棒板电极间距以进行放电试验。所述观察窗口的圆孔直径为150mm，采用高强度、安全性好的钢化玻璃密封，能够观察试验腔体内的放电情况。所述抽真空装置和气压监控装置的连接口采用螺纹连接口，连接口的阀门采用球阀，该试验腔体能够耐真空负压强。所述抽真空装置通过球阀与真空泵相连。所述气压监控装置通过真空计与放气阀组合实现，以实时监控试验腔体内气压的变化情况，这样可以实现在特定棒-板间隙长度下在任意气压值下的放电试验，使操作简便易行。附图说明图1是所述低气压下长间隙放电研究装置结构示意图。图2是所述腔体加强结构示意图。图3是所述腔体内胆结构示意图。图4是所述低腔体工程结构示意图。图5是所述低气压下长间隙放电研究的试验流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种低气压下长间隙放电试验装置，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。图1所示为所述低气压下长间隙放电试验装置的结构示意图，主要包括试验腔体，抽真空装置，气压监控装置以及高速观测平台。图2所示为所述低气压下长间隙放电试验腔体的工程示意图。如图2所示，放电试验腔体包括外腔体、加强结构组合、内胆、光学钢化玻璃观察窗、可调节棒-板电极系统，腔体整体嵌套形式为加强结构组合焊接于腔体外壁内侧，内胆置于加强结构组合内部。腔体具体尺寸为：侧壁有效高度为1000mm，侧壁厚度为18mm，上下封头高度均为325mm，上封头大法兰直径为1200mm，法兰盘厚度为20mm，腔体侧壁小法兰直径为100mm，厚度均为15mm。通过拆卸聚丙烯上封头调节棒-板电极间距以进行放电试验。所述观察窗口的圆孔直径为150mm，采用高强度、安全性好的钢化玻璃密封，能够观察试验腔体内气体的放电情况。高压电极与低压电极均采用螺纹连接，方便更换测试电极形状，以测试不同棒电极对电场分布的影响。腔体下封头处接有四通管，四通管内径为20mm，四通管的各个连接口分别与抽真空装置、放气装置，真空测量装置相连接，并留有一个备用接口。四通管的各个连接口均采用螺纹连接口，抽真空装置和放气装置连接口的阀门均采用球阀，使放电试验腔体能够耐真空负压强。图3所示为低气压下长间隙放电研究的试验流程图。先拆卸腔体上封头调整至合适的棒-板间距，然后对试验腔体抽真空，抽至其极限值，测试腔体的气密性，接着把气压调至目标值，最后在高压电极上施加电压进行测试，每个气压值下进行一组测试，完成在特定棒-板电极间距的一组实验之后，再次调节棒-板电极间距，从抽真空开始重新进行上述操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低气压下长间隙放电试验装置，其特征在于：该试验装置主要包括放电试验腔体，抽真空装置，气压监控装置以及高速观测平台；该试验腔体由外腔体、加强结构组合、内胆、光学钢化玻璃观察窗、可调节棒‑板电极系统等部分组成，腔体整体嵌套形式为加强结构组合焊接于腔体外壁内侧，内胆置于加强结构组合内部；其各部分之间的连接关系是：试验腔体分别与抽真空装置和气压监控装置相连接；利用抽真空装置对试验腔体抽真空，为低气压下长间隙放电试验做准备；同时试验腔体与气压监控装置相连，气压监控装置由真空计和放气阀组合而成，可对试验腔体内的气压进行实时监测，进而控制和稳定试验腔体的气压值。

【技术特征摘要】
1.一种低气压下长间隙放电试验装置，其特征在于：该试验装置主要包括放电试验腔体，抽真空装置，气压监控装置以及高速观测平台；该试验腔体由外腔体、加强结构组合、内胆、光学钢化玻璃观察窗、可调节棒-板电极系统等部分组成，腔体整体嵌套形式为加强结构组合焊接于腔体外壁内侧，内胆置于加强结构组合内部；其各部分之间的连接关系是：试验腔体分别与抽真空装置和气压监控装置相连接；利用抽真空装置对试验腔体抽真空，为低气压下长间隙放电试验做准备；同时试验腔体与气压监控装置相连，气压监控装置由真空计和放气阀组合而成，可对试验腔体内的气压进行实时监测，进而控制和稳定试验腔体的气压值。2.根据权利要求1所述的一种低...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫国，夏喻，袁创业，程宇頔，陈艳，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11