一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，涉及技术领域。本发明专利技术包括实验腔体、电压单元、加热单元、气体控制单元和力学监测单元。本发明专利技术的有益效果：本发明专利技术通过一组同轴分布的圆柱形电极系统在缩比盆式绝缘子表面形成不均匀电场，通过油循环加热的方式在中间高压导杆形成温度加载以模拟实际工况导杆发热，同时通过一系列的传感器检测盆式绝缘子承受的膨胀应力。本发明专利技术提供的技术方案所需设备简单，可控性强，能够实现盆式绝缘子电热力多物理场下的性能监测与测量，且可通过调整点击结构测量多种形状、多种材料的绝缘子样品性能，有望为盆式绝缘子的加工制造和优化更新提供依据。更新提供依据。更新提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统


[0001]本专利技术涉及盆式绝缘子实验
，特别是一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统。

技术介绍

[0002]目前，环氧复合绝缘材料在实际运行中表面易积聚电荷导致沿面闪络放电故障，严重威胁设备的安全。GIS/GIL中装备的微米氧化铝/环氧树脂制盆式绝缘子在运行过程中，要经受复杂现场工况，要经历电场、热场、机械应力场的多重考验。常规研究由于实验往往局限于某一种特定物理场的分析，对多物理场耦合条件下的实验研究装置难以实现。
[0003]为了对多场环境下的绝缘子特性进行研究，研究者进行了多种尝试以实现多场耦合。为了探究缩比盆式绝缘子在复杂多场环境下的各种特性，本文设计了一种针对GIS/GIL用微米氧化铝/环氧树脂复合绝缘材料制成的缩比盆式绝缘子的电热力多物理场耦合实验测试平台。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术所要解决的技术问题是如何针对缩比盆式绝缘子模拟电热力等多物理场耦合。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，其包括实验单元，包括实验腔体和导杆，所述导杆主体位于实验腔体且贯穿盆式绝缘子，所述导杆一端伸出实验腔体，且该端套接有高压套管；电压单元，包括高压电源，所述高压电源经串联的保护电阻和阻容分压器与导杆伸出实验腔体的一端相连；加热单元，包括油热循环管路，所述油热循环管路贯穿实验腔体和导杆；气体控制单元，包括真空管路和充气管路，所述真空管路输入端和充气管路输出端分别与实验腔体连通。
[0008]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述实验腔体整体为L形结构；所述实验腔体靠近地面的横向外壁设置有接地电极，远离地面的横向外壁设置有气压表。
[0009]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述实验腔体的竖向末端设置有观察窗和航空插头座。
[0010]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述实验腔体竖向侧壁还设有进油口、出油口、出气口和充气口。
[0011]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述导杆为U字形结构，盆式绝缘子为圆台形，其高度方向与导杆轴向相平行。
[0012]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述阻容分压器底座一端与示波器电性相连，另一端接地。
[0013]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述油热循环管路上设置有高温油泵和储油罐，所述储油罐内设有温控加热电阻；所述油热循环管路通过进油口、出油口进入实验腔体。
[0014]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述真空管路输出端与真空泵相连，所述真空管路输入端通过出气口对实验腔体抽真空。
[0015]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：所述充气管路输入端分别与氩气瓶、SF6气体瓶相连，所述充气管路输出端通过充气口对实验腔体充气。
[0016]作为本专利技术所述多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的一种优选方案，其中：还包括，
[0017]力学监测单元，包括远程监控电脑和摄像头，所述远程监控电脑一端通过光纤与应力传感器装置与航空插头座相连，另一端与数据接收及发射器电性相连。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术通过一组同轴分布的圆柱形电极系统在缩比盆式绝缘子表面形成不均匀电场，通过油循环加热的方式在中间高压导杆形成温度加载以模拟实际工况导杆发热，同时通过一系列的传感器检测盆式绝缘子承受的膨胀应力。本专利技术提供的技术方案所需设备简单，可控性强，能够实现盆式绝缘子电热力多物理场下的性能监测与测量，且可通过调整点击结构测量多种形状、多种材料的绝缘子样品性能，有望为盆式绝缘子的加工制造和优化更新提供依据。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0021]图1为本专利技术所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的整体示意图；
[0022]图2为本专利技术所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的实验腔体结构图；
[0023]图3为本专利技术所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的电压单元示意图；
[0024]图4为本专利技术所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的加热单元示意图；
[0025]图5为本专利技术所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的气体控制单元示意图；
[0026]图6为本专利技术所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统的力学监测单元示意图；
[0027]图7为实施例4测量的不同温度下的正极性直流电压作用1h后的绝缘子表面电位分布图；
[0028]图8为实施例5测量的向绝缘子的上下两表面、单独上表面和单独下表面施加0.4MPa时的应力变化云图；
[0029]图9为实施例6测量的不同气压下SF6中的正负离子分布云图；
[0030]图10为实施例5测量的SF6气体中绝缘子表面电荷密度分布与气体压强的分布云图；
[0032]图11为实施例5测量的SF6气体中绝缘子表面电荷密度分布与气体压强的分布云图；
[0033]图12为实施例6中光纤测量物体表面应变的结构示意图；
[0034]图13为实施例中盆式绝缘子表面光纤粘贴位置示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式作详细地说明。
[0036]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0037]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0038]实施例1
[0039]参照图，为本专利技术第一个实施例，该实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，其特征在于：包括，实验单元(100)，包括实验腔体(101)和导杆(102)，所述导杆(102)主体位于实验腔体(101)且贯穿盆式绝缘子(103)，所述导杆(102)一端伸出实验腔体(101)，且该端套接有高压套管(104)；电压单元(200)，包括高压电源(201)，所述高压电源(201)经串联的保护电阻(202)和阻容分压器(203)与导杆(102)伸出实验腔体(101)的一端相连；加热单元(300)，包括油热循环管路(301)，所述油热循环管路(301)贯穿实验腔体(101)和导杆(102)；气体控制单元(400)，包括真空管路(401)和充气管路(402)，所述真空管路(401)输入端和充气管路(402)输出端分别与实验腔体(101)连通。2.如权利要求1所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，其特征在于：所述实验腔体(101)整体为L形结构；所述实验腔体(101)靠近地面的横向外壁设置有接地电极(101a)，远离地面的横向外壁设置有气压表(101b)。3.如权利要求2所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，其特征在于：所述实验腔体(101)的竖向末端设置有观察窗(101c)和航空插头座(101d)。4.如权利要求1～3任一所述的多物理场耦合的缩比盆式绝缘子实验系统，其特征在于：所述实验腔体(101)竖向侧壁还设有进油口(101e)、出油口(101f)、出气口(101g)和充气口(101h)。5.如权利要求4所述的多物理场耦合的缩比...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢珂，卢森微，邵春，李峰，陈沛龙，王厚丁，钟嘉华，刘昱博，张辉，李波，邓昭辉，杨航康，尚津臣，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：