一種10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，所述裝置包括微機控制模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊、溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊、示數(shù)顯示模塊、電極系統(tǒng)模塊、電源系統(tǒng)模塊、監(jiān)測系統(tǒng)模塊；所述的微機控制模塊與溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊及示數(shù)顯示模塊連接，所述的電極系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接，所述的監(jiān)測系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接，該10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置可以實現(xiàn)對10kV系統(tǒng)絕緣子的電氣性能試驗，抗干擾能力強，功能齊全，使用方便。
【專利說明】
一種10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于電學試驗技術領域，具體涉及一種1kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置。
【背景技術】
[0002]在電力系統(tǒng)中，電氣設備是它的核心部分，電能的傳輸依賴于其穩(wěn)定可靠的運行。電氣設備的生產(chǎn)部門在裝置出廠時進行了嚴格的測試，可是由于各種客觀條件的因素導致測試無法完全保證找到裝置的缺陷。對于電氣設備來說，交流耐壓試驗是判斷電氣設備絕緣狀況的一種很有效的方法，它可以反映電氣設備的耐受過電壓的能力和在正常運行情況下的電壓耐受水平，對于電力系統(tǒng)中起絕緣或支撐作用的絕緣子尤其需要測試這項參數(shù)。
[0003]輸電線路中的絕緣子是電力系統(tǒng)中使用范圍廣泛、數(shù)量龐大的重要一次設備，長期運行過程中受電場、機械力和現(xiàn)場環(huán)境等因素的影響，絕緣子必然會劣化并產(chǎn)生低零值絕緣子。在1kV的系統(tǒng)中，絕緣采用的主要是復合絕緣子，由于它具有重量輕、憎水性好、不易損壞、抗污能力強、防腐能力強等眾多優(yōu)點，使得它在電力系統(tǒng)中應用越來越廣泛?？墒怯捎趶秃辖^緣子的結構和所使用的材料與普通絕緣子不同，如何對復合絕緣子的運行狀況進行跟蹤監(jiān)測，成為了各電力運行單位和生產(chǎn)廠家的一大難題。
[0004]絕緣子作為傳統(tǒng)的絕緣元件，在運行時間較長的情況下，發(fā)生劣化的概率是比較高的。產(chǎn)生劣化的絕緣子，特別是低零值絕緣子如不能及時被檢測出來必將給電網(wǎng)的安全可靠運行帶來隱患，一旦引起輸電線路短路、掉線等故障，將嚴重影響電網(wǎng)的正常運行，帶來巨大的經(jīng)濟損失和社會影響，所以及時檢測出掛網(wǎng)運行絕緣子串中的低零值絕緣子是十分必要的。目前，國內(nèi)普遍使用短路叉或火花間隙檢測方法檢測低零值絕緣子，可是現(xiàn)場的實際可操作性和檢測準確性往往達不到要求，無法實現(xiàn)大規(guī)模的推廣。對于我國西北的高海拔地區(qū)以及北歐、俄羅斯等一些高瑋度區(qū)域來說，低溫時間持續(xù)長，電力設施的運行對復合絕緣子性能提出了更高的要求，因此設計出一種能夠在低溫環(huán)境下進行高壓試驗的裝置來測試絕緣子性能是具有重要意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決絕緣材料在低溫下的放電測量問題，本發(fā)明提供一種1kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，可以實現(xiàn)對1kV系統(tǒng)絕緣子的電氣性能試驗，抗干擾能力強，功能齊全，使用方便。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案:
本發(fā)明提供一種1kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，所述裝置包括微機控制模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊、溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊、示數(shù)顯示模塊、電極系統(tǒng)模塊、電源系統(tǒng)模塊、監(jiān)測系統(tǒng)模塊;所述的微機控制模塊與溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊及示數(shù)顯示模塊連接，所述的電極系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接，所述的監(jiān)測系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接。
[0007]所述微機控制模塊產(chǎn)生控制命令，控制溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊以及氣壓調(diào)節(jié)模塊的動作與停止。
[0008]所述微機控制模塊采用AVR單片機，型號ATtiny 13V，直流5V供電，實現(xiàn)對裝置內(nèi)溫度、濕度以及氣壓的調(diào)節(jié)。
[0009]所述溫度調(diào)節(jié)模塊采用三菱直流變頻壓縮機，交流220V供電，從微機控制模塊接受調(diào)節(jié)信號，改變壓縮機的頻率來達到溫度調(diào)節(jié)的目的，可調(diào)溫度范圍為_70°C?0°C。
[0010]所述濕度調(diào)節(jié)模塊采用由管道與試驗腔體內(nèi)壁連通的隔離箱，該隔離箱由玻璃鋼材質(zhì)加工而成，容積為4 X 4 X 3dm3，內(nèi)部裝有大量變色硅膠，管道處有可調(diào)節(jié)式隔板封閉， 在微機控制模塊的命令下可以通過隔板調(diào)節(jié)連通空隙的大小實現(xiàn)對濕度的調(diào)節(jié)。[〇〇11]所述氣壓調(diào)節(jié)模塊采用空氣栗裝置，當接收到微機控制模塊的信號后，通過改變空氣栗運輸氣體的速率實現(xiàn)對實驗裝置內(nèi)部氣壓的調(diào)節(jié)。
[0012]所述溫度測量模塊采用的是M0S工藝的數(shù)字集成溫度傳感器，精度為±0.1，將裝置內(nèi)部的環(huán)境溫度信息傳遞給微機控制模塊。
[0013]所述濕度測量模塊利用的是集成濕度傳感器，型號HM1500/1520,精度為±5%RH， 具有響應速度快和抗污能力強的特點，可以將濕度數(shù)據(jù)極快地反饋給微機控制模塊。
[0014]所述氣壓測量模塊采用數(shù)字型氣壓計，供電電壓為9V，測量范圍為20kPa? 1050kPa，精度為±0.1%，可將采集到的氣壓數(shù)據(jù)轉換為電壓信號傳遞給微機控制模塊。
[0015]所述示數(shù)顯示模塊是由IXD液晶顯示屏構成的，型號LX-12864P1，接收微機控制模塊發(fā)出的溫度、濕度以及氣壓數(shù)據(jù)并在屏幕上隨時顯示出來，響應速度快。
[0016]所述的電源系統(tǒng)模塊為電極系統(tǒng)模塊和監(jiān)測系統(tǒng)模塊提供電能，監(jiān)測系統(tǒng)模塊會測量有關電極系統(tǒng)模塊的電壓、電流數(shù)據(jù)，觀測試驗裝置內(nèi)進行放電試驗的現(xiàn)象。
[0017]所述電源系統(tǒng)模塊由工頻變壓器和外部電源構成，工頻變壓器變比為10: 50,容量為1 OkVA，外部電源則為常用的220V供電電源。
[0018]所述電極系統(tǒng)模塊由試驗電極和絕緣套管組成，試驗電極分為高壓電極和低壓電極，均由鋼材質(zhì)加工而成，高壓電極直徑為20mm，長100mm的圓柱，低壓電極采用75mm直徑， 厚25mm的圓盤，電極間距可調(diào)，電極與裝置內(nèi)壁間保持一定距離，防止電極對試驗裝置內(nèi)壁放電，絕緣套管采用硅橡膠復合材料，與試驗裝置組裝連接時具備良好的密閉性和隔熱性。
[0019]所述監(jiān)測系統(tǒng)模塊由數(shù)字式電壓電流測量儀和觀察窗構成，數(shù)字式電壓電流測量儀能夠測量并顯示出放電試驗時的電壓、電流數(shù)據(jù)，觀察窗成圓孔狀，選取玻璃鋼材質(zhì)加工而成，具有優(yōu)良的氣密性，用以觀察在試驗裝置中對絕緣子進行不均勻場放電時產(chǎn)生的現(xiàn)象。
[0020]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:(1)本發(fā)明提供10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，可以對復合絕緣子進行介質(zhì)損耗、 工頻耐壓水平、沿面閃絡或擊穿等試驗，和傳統(tǒng)的研究方式相比，體現(xiàn)了低溫、氣壓和濕度等因素對絕緣子電氣性能的影響；(2)利用該試驗裝置對復合絕緣子進行較長時間低溫條件下的放電試驗，可以模擬絕緣子在高煒度或高海拔的寒冷地區(qū)的運行實況；(3)根據(jù)絕緣子性能指標隨時間變化的測量數(shù)據(jù)曲線，可以作為評判絕緣子性能優(yōu)劣的依據(jù)，可進一步估算絕緣子在極寒地區(qū)下的使用壽命。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明實施例中1kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置結構框圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0023]如圖1，本發(fā)明提供一種1kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，所述裝置包括微機控制模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊、溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊、示數(shù)顯示模塊、電極系統(tǒng)模塊、電源系統(tǒng)模塊、監(jiān)測系統(tǒng)模塊;所述的微機控制模塊與溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊及示數(shù)顯示模塊連接，所述的電極系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接，所述的監(jiān)測系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接。
[0024]所述微機控制模塊產(chǎn)生控制命令，控制溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊以及氣壓調(diào)節(jié)模塊的動作與停止。
[0025]所述微機控制模塊采用AVR單片機，型號ATtinyl3V，直流5V供電，實現(xiàn)對裝置內(nèi)溫度、濕度以及氣壓的調(diào)節(jié)。
[0026]所述溫度調(diào)節(jié)模塊采用三菱直流變頻壓縮機，交流220V供電，從微機控制模塊接受調(diào)節(jié)信號，改變壓縮機的頻率來達到溫度調(diào)節(jié)的目的，可調(diào)溫度范圍為_70°C?(TC。
[0027]所述濕度調(diào)節(jié)模塊采用由管道與試驗腔體內(nèi)壁連通的隔離箱，該隔離箱由玻璃鋼材質(zhì)加工而成，容積為4 X 4 X 3dm3，內(nèi)部裝有大量變色硅膠，管道處有可調(diào)節(jié)式隔板封閉，在微機控制模塊的命令下可以通過隔板調(diào)節(jié)連通空隙的大小實現(xiàn)對濕度的調(diào)節(jié)。
[0028]所述氣壓調(diào)節(jié)模塊采用空氣栗裝置，當接收到微機控制模塊的信號后，通過改變空氣栗運輸氣體的速率實現(xiàn)對實驗裝置內(nèi)部氣壓的調(diào)節(jié)。
[0029]所述溫度測量模塊采用的是MOS工藝的數(shù)字集成溫度傳感器，精度為±0.1，將裝置內(nèi)部的環(huán)境溫度信息傳遞給微機控制模塊。
[0030]所述濕度測量模塊利用的是集成濕度傳感器，型號HMl 500/1520，精度為±5%RH，具有響應速度快和抗污能力強的特點，可以將濕度數(shù)據(jù)極快地反饋給微機控制模塊。
[0031]所述氣壓測量模塊采用數(shù)字型氣壓計，供電電壓為9V，測量范圍為20kPa?1050kPa，精度為±0.1%，可將采集到的氣壓數(shù)據(jù)轉換為電壓信號傳遞給微機控制模塊。
[0032]所述示數(shù)顯示模塊是由IXD液晶顯示屏構成的，型號LX-12864P1，接收微機控制模塊發(fā)出的溫度、濕度以及氣壓數(shù)據(jù)并在屏幕上隨時顯示出來，響應速度快。
[0033]所述的電源系統(tǒng)模塊為電極系統(tǒng)模塊和監(jiān)測系統(tǒng)模塊提供電能，監(jiān)測系統(tǒng)模塊會測量有關電極系統(tǒng)模塊的電壓、電流數(shù)據(jù)，觀測試驗裝置內(nèi)進行放電試驗的現(xiàn)象。
[0034]所述電源系統(tǒng)模塊由工頻變壓器和外部電源構成，工頻變壓器變比為10:50，容量為I OkVA，外部電源則為常用的220V供電電源。
[0035]所述電極系統(tǒng)模塊由試驗電極和絕緣套管組成，試驗電極分為高壓電極和低壓電極，均由鋼材質(zhì)加工而成，高壓電極直徑為20mm，長I OOmm的圓柱，低壓電極采用7 5mm直徑，厚25mm的圓盤，電極間距可調(diào)，電極與裝置內(nèi)壁間保持一定距離，防止電極對試驗裝置內(nèi)壁放電，絕緣套管采用硅橡膠復合材料，與試驗裝置組裝連接時具備良好的密閉性和隔熱性。
[0036]所述監(jiān)測系統(tǒng)模塊由數(shù)字式電壓電流測量儀和觀察窗構成，數(shù)字式電壓電流測量儀能夠測量并顯示出放電試驗時的電壓、電流數(shù)據(jù)，觀察窗成圓孔狀，選取玻璃鋼材質(zhì)加工而成，具有優(yōu)良的氣密性，用以觀察在試驗裝置中對絕緣子進行不均勻場放電時產(chǎn)生的現(xiàn)象。
[0037]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員參照上述實施例依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種lOkV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述裝置包括微機控制模塊、 溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊、溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模 塊、示數(shù)顯示模塊、電極系統(tǒng)模塊、電源系統(tǒng)模塊、監(jiān)測系統(tǒng)模塊;所述的微機控制模塊與溫 度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、氣壓調(diào)節(jié)模塊溫度測量模塊、濕度測量模塊、氣壓測量模塊及 示數(shù)顯示模塊連接，所述的電極系統(tǒng)模塊和電源系統(tǒng)模塊連接，所述的監(jiān)測系統(tǒng)模塊和電 源系統(tǒng)模塊連接。2.根據(jù)權利要求1所述的10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述微機控 制模塊產(chǎn)生控制命令，控制溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊以及氣壓調(diào)節(jié)模塊的動作與停止；所述微機控制模塊采用AVR單片機，型號ATt iny 13V，直流5V供電，實現(xiàn)對裝置內(nèi)溫度、 濕度以及氣壓的調(diào)節(jié)；所述溫度調(diào)節(jié)模塊采用三菱直流變頻壓縮機，交流220V供電，從微機控制模塊接受調(diào) 節(jié)信號，改變壓縮機的頻率來達到溫度調(diào)節(jié)的目的，可調(diào)溫度范圍為_70°C?0°C ;所述濕度調(diào)節(jié)模塊采用由管道與試驗腔體內(nèi)壁連通的隔離箱，該隔離箱由玻璃鋼材質(zhì) 加工而成，容積為4 X 4 X 3dm3，內(nèi)部裝有大量變色硅膠，管道處有可調(diào)節(jié)式隔板封閉，在微 機控制模塊的命令下可以通過隔板調(diào)節(jié)連通空隙的大小實現(xiàn)對濕度的調(diào)節(jié)；所述氣壓調(diào)節(jié)模塊采用空氣栗裝置，當接收到微機控制模塊的信號后，通過改變空氣 栗運輸氣體的速率實現(xiàn)對實驗裝置內(nèi)部氣壓的調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權利要求1所述的10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述溫度測 量模塊采用的是M0S工藝的數(shù)字集成溫度傳感器，精度為±0.1，將裝置內(nèi)部的環(huán)境溫度信 息傳遞給微機控制模塊。4.根據(jù)權利要求1所述的10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述濕度測 量模塊利用的是集成濕度傳感器，型號HM1500/1520,精度為±5%RH，具有響應速度快和抗 污能力強的特點，可以將濕度數(shù)據(jù)極快地反饋給微機控制模塊。5.根據(jù)權利要求1所述的10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述氣壓測 量模塊采用數(shù)字型氣壓計，供電電壓為9V，測量范圍為20kPa?1050kPa，精度為±0.1%，可 將采集到的氣壓數(shù)據(jù)轉換為電壓信號傳遞給微機控制模塊。6.根據(jù)權利要求1所述的10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述示數(shù)顯 示模塊是由LCD液晶顯示屏構成的，型號LX-12864P1，接收微機控制模塊發(fā)出的溫度、濕度 以及氣壓數(shù)據(jù)并在屏幕上隨時顯示出來，響應速度快。7.根據(jù)權利要求1所述的10kV絕緣子低溫環(huán)境高壓試驗裝置，其特征在于:所述的電源 系統(tǒng)模塊為電極系統(tǒng)模塊和監(jiān)測系統(tǒng)模塊提供電能，監(jiān)測系統(tǒng)模塊會測量有關電極系統(tǒng)模 塊的電壓、電流數(shù)據(jù)，觀測試驗裝置內(nèi)進行放電試驗的現(xiàn)象；所述電源系統(tǒng)模塊由工頻變壓器和外部電源構成，工頻變壓器變比為1 〇: 50，容量為 1 OkVA，外部電源則為常用的220V供電電源；所述電極系統(tǒng)模塊由試驗電極和絕緣套管組成，試驗電極分為高壓電極和低壓電極， 均由鋼材質(zhì)加工而成，高壓電極直徑為20mm，長100mm的圓柱，低壓電極采用75mm直徑，厚 25mm的圓盤，電極間距可調(diào)，電極與裝置內(nèi)壁間保持一定距離，防止電極對試驗裝置內(nèi)壁放 電，絕緣套管采用硅橡膠復合材料，與試驗裝置組裝連接時具備良好的密閉性和隔熱性；所述監(jiān)測系統(tǒng)模塊由數(shù)字式電壓電流測量儀和觀察窗構成，數(shù)字式電壓電流測量儀能夠測量并顯示出放電試驗時的電壓、電流數(shù)據(jù)，觀察窗成圓孔狀，選取玻璃鋼材質(zhì)加工而成，具有優(yōu)良的氣密性，用以觀察在試驗裝置中對絕緣子進行不均勻場放電時產(chǎn)生的現(xiàn)象。
【文檔編號】G01R31/12GK106033104SQ201610304116
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】李衛(wèi)國, 代沖, 劉文斌, 高寒, 張慧媛, 陳艷, 劉驍
【申請人】華北電力大學