一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，包括電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型、保護球隙器、熔斷器及投切開關(guān)；所述電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型包括由上而下依次設(shè)置的樹脂絕緣上蓋板、XLPE絕緣體、電極組件、硅橡膠絕緣體、樹脂絕緣下蓋板；所述電極組件包括處在同一平面的高壓電極、接地電極以及與接地電極固定連接的調(diào)節(jié)手柄；保護球隙器和沿面放電模型并聯(lián)；可遙控的投切開關(guān)與高壓電極通過串聯(lián)熔斷器連接。此裝置可以模擬不同運行場景下的電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電現(xiàn)象，并可方便更換XLPE絕緣體、硅橡膠絕緣體，使本實用新型重復(fù)進行多次沿面放電試驗。
【專利說明】一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]我國城市電網(wǎng)中大量采用XLPE電力電纜輸配電。但是這種電纜的絕緣結(jié)構(gòu)中往往會由于加工技術(shù)上的難度或原材料不純而存在氣隙和有害性雜質(zhì)，在這些氣隙和雜質(zhì)尖端處極易產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。電力系統(tǒng)中的電力電纜的事故主要發(fā)生在其接頭，由于電纜接頭的施工條件和施工技術(shù)的原因，會產(chǎn)生諸如氣泡、雜質(zhì)、毛刺、劃痕及沿面電場集中的缺陷，進而在高壓電場的作用下產(chǎn)生局部放電。XLPE電力電纜接頭為多層固體復(fù)合介質(zhì)絕緣結(jié)構(gòu)，對近十年來全國XLPE電力電纜運行故障類型和數(shù)量的統(tǒng)計分析表明，電纜接頭擊穿故障的比例約占電纜運行故障總數(shù)的31%。其中因多層固體復(fù)合介質(zhì)沿面放電原因?qū)е陆宇^擊穿故障約占電纜接頭故障總數(shù)的97%以上。電纜接頭沿面放電是一種較為常見的導(dǎo)致絕緣閃絡(luò)、絕緣擊穿的缺陷類型，因此對電纜接頭沿面放電進行研究，對于保證電網(wǎng)的安全運行具有重要的意義。
[0003]目前，進行電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電試驗主要采用人為制造缺陷電纜，通過接入缺陷電纜、潮濕污穢絕緣子等模擬絕緣破壞導(dǎo)致貫穿性擊穿接地現(xiàn)象，上述方法雖然與實際當(dāng)中發(fā)生的沿面放電現(xiàn)象一致，可以用來歸納沿面放電導(dǎo)致的絕緣擊穿故障特征，但是上述方法一次試驗即導(dǎo)致缺陷電纜絕緣擊穿，不能重復(fù)進行，為試驗工作帶來諸多不便。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供的一種用于電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，可以設(shè)置電纜接頭復(fù)合界面存在劃痕、毛刺、污穢、金屬雜質(zhì)等多種缺陷，并可重復(fù)進行試驗。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，包括電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型、保護球隙、熔斷器及投切開關(guān)；所述電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型包括由上而下依次設(shè)置的樹脂絕緣上蓋板、XLPE絕緣體、電極組件、硅橡膠絕緣體、樹脂絕緣下蓋板；上述電極組件包括處在同一平面的高壓電極和接地電極；上述保護球隙器和電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型并聯(lián)；上述熔斷器串聯(lián)在投切開關(guān)與高壓電極中間。
[0007]上述投切開關(guān)通過遙控器控制分合閘實現(xiàn)沿面放電模型的投入和退出。
[0008]上述樹脂絕緣上蓋板通過絕緣螺栓和絕緣螺帽可拆卸式連接樹脂絕緣下蓋板，XLPE絕緣體、高壓電極和接地電極、硅橡膠絕緣體緊固于樹脂絕緣上蓋板和樹脂絕緣下蓋板之間。
[0009]上述高壓電極與接地電極均為黃銅材料。
[0010]上述高壓電極與接地電極均為圓板電極。
[0011]上述的圓板電極厚度均為1mm。
[0012]上述XLPE絕緣體、娃橡膠絕緣體之間設(shè)有污移1或金屬雜質(zhì)。
[0013]上述XLPE絕緣體、硅橡膠絕緣體設(shè)置劃痕和/或毛刺。
[0014]上述的投切開關(guān)由可遙控操作的真空斷路器或接觸器、操作電源組成，安裝在線路A、B、C三相任意一相和復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型之間。
[0015]接地電極連接有用于調(diào)節(jié)高壓電極和接地電極之間間距的調(diào)節(jié)手柄。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0017]本實用新型能夠模擬電纜接頭在各種情況下的沿面放電，可用于建立電力電纜故障模擬試驗平臺，模擬不同運行場景下的電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電現(xiàn)象，為電纜接頭故障特性分析及故障處理策略、故障處理設(shè)備測試、驗證提供真型試驗環(huán)境。沿面放電導(dǎo)致絕緣擊穿后,可通過更換XLPE絕緣體、娃橡膠絕緣體使其絕緣恢復(fù),進行重復(fù)試驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1為本實用新型的接線示意圖；
[0019]附圖2為電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中，I為投切開關(guān)；2為熔斷器；3為高壓電極；4為接地電極；5為樹脂絕緣上蓋板；6為XLPE絕緣體；7為樹脂絕緣下蓋板；8為娃橡膠絕緣體；9為絕緣螺栓；10為絕緣螺帽；11為調(diào)節(jié)手柄；12為電極間隙；13為保護球隙。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明:
[0022]如圖1所示，一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，包括電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型、保護球隙器13、熔斷器2及投切開關(guān)I。投切開關(guān)I由可遙控操作的真空斷路器或接觸器、操作電源組成，安裝在線路A、B、C三相任意一相和復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型之間，沿面放電模型高壓電極3通過串聯(lián)熔斷器2與投切開關(guān)I連接，接地電極4直接接地，熔斷器2在試驗過程中起到過電流保護作用。通過遙控器控制投切開關(guān)I分合閘實現(xiàn)沿面放電模型的投入和退出。保護球隙器13和沿面放電模型并聯(lián)，在試驗時用于保護沿面放電模型，試驗開始前保護球隙13調(diào)整至比試驗電壓高10-15%位置。
[0023]如圖2所示，電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型由上而下設(shè)置樹脂絕緣上蓋板5、XLPE絕緣體6、電極組件、娃橡膠絕緣體8、樹脂絕緣下蓋板7 ;所述電極組件包括處在同一平面的高壓電極3、接地電極4以及與接地電極4固定連接的調(diào)節(jié)手柄11 ;高壓電極3與接地電極4均為黃銅材料并且均為Imm厚的圓板電極；試驗前通過調(diào)節(jié)手柄11調(diào)節(jié)高壓電極3與接地電極4之間的距離，使其能在施加試驗電壓時發(fā)生沿面放電；硅橡膠絕緣體8置于樹脂絕緣下蓋板7上面，高壓電極3和接地電極4置于硅橡膠絕緣體8上面，在高壓電極3和接地電極4之上覆蓋XLPE絕緣體6，XLPE絕緣體6之上放置樹脂絕緣上蓋板5 ;樹脂絕緣上蓋板5通過絕緣螺栓9和絕緣螺帽10可拆卸式連接樹脂絕緣下蓋板7，通過旋緊絕緣螺栓9，使樹脂絕緣上蓋板5、XLPE絕緣體6、高壓電極3和接地電極4、硅橡膠絕緣體8、樹脂絕緣下蓋板7緊密接觸。
[0024]試驗前可根據(jù)試驗要求，在電極間隙12填充污穢、金屬雜質(zhì)，模擬電纜接頭復(fù)合界面存在污穢、金屬雜質(zhì)的缺陷。
[0025]試驗前可根據(jù)試驗要求，在XLPE絕緣體6、硅橡膠絕緣體8上人為制造劃痕、毛刺，用以模擬電纜接頭復(fù)合界面存在劃痕、毛刺的缺陷。
[0026]使用遙控器控制投切開關(guān)I合閘，電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置開始試驗，控制投切開關(guān)I分閘，電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置退出試驗。
[0027]在一次沿面放電導(dǎo)致絕緣擊穿的試驗后，可拆開絕緣螺栓9、絕緣螺帽10，更換XLPE絕緣體6、硅橡膠絕緣體8，使得本實用新型絕緣恢復(fù)。如此即可重復(fù)進行多次沿面放電試驗。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:包括電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型、保護球隙(13)、熔斷器(2)及投切開關(guān)(I)； 所述電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型包括由上而下依次設(shè)置的樹脂絕緣上蓋板(5)、XLPE絕緣體(6)、電極組件、娃橡膠絕緣體(8)、樹脂絕緣下蓋板(7)； 所述電極組件包括處在同一平面的高壓電極⑶和接地電極⑷； 所述保護球隙器(13)和電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型并聯(lián)； 所述熔斷器(2)串聯(lián)在投切開關(guān)(I)與高壓電極(3)中間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:樹脂絕緣上蓋板(5)通過絕緣螺栓(9)和絕緣螺帽(10)可拆卸式連接樹脂絕緣下蓋板(7)，XLPE絕緣體(6)、高壓電極(3)和接地電極(4)、硅橡膠絕緣體(8)緊固于樹脂絕緣上蓋板(5)和樹脂絕緣下蓋板(7)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:所述高壓電極(3)與接地電極(4)均為黃銅材料。
4.如權(quán)利要求1 所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:所述高壓電極(3)與接地電極⑷均為圓板電極。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:所述的圓板電極厚度均為1mm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:所述XLPE絕緣體(6)、硅橡膠絕緣體(8)之間設(shè)有污穢或金屬雜質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:所述XLPE絕緣體(6)、硅橡膠絕緣體(8)上設(shè)置劃痕和/或毛刺。
8.如權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:所述的投切開關(guān)由可遙控操作的真空斷路器或接觸器、操作電源組成，安裝在線路A、B、C三相任意一相和復(fù)合介質(zhì)沿面放電模型之間。
9.如權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭復(fù)合介質(zhì)沿面放電模擬裝置，其特征在于:接地電極⑷連接有用于調(diào)節(jié)高壓電極⑶和接地電極⑷之間間距的調(diào)節(jié)手柄(11)。
【文檔編號】G01R31/12GK203858331SQ201420269500
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】劉健, 康林賢, 張小慶, 權(quán)立, 薛建, 申巍, 崔樹安 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院