绝缘子表面电荷测量实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绝缘子表面电荷测量实验装置，包括内部设有中空腔体的腔体外壳，所述腔体外壳内设有绝缘子安装机构，所述绝缘子安装机构沿中空腔体长度方向的两侧均设有接地电极、导体以及滑动触头，所述接地电极与腔体外壳沿中空腔体的长度方向滑动连接，所述接地电极为中空筒状，所述导体位于与之对应的接地电极的中部，所述滑动触头套设在与之对应的导体外侧并能够相对于所述导体沿中空腔体的长度方向滑动，每侧所述滑动触头上分别设有绝缘拉杆，所述绝缘拉杆远离滑动触头的一端伸出对应侧的腔体外壳外部。所述绝缘子表面电荷测量实验装置能够在绝缘子扫描过程中为测量提供方便，进行电荷测量时不易出现扫描盲区，实现全覆盖扫描。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统中设备内绝缘研究领域，尤其涉及一种绝缘子表面电荷测量实验装置。
技术介绍
气体绝缘电气设备是电力系统中应用较为广泛的装置，相比于传统敞开式配电设备，其具有运行可靠、占用空间小、不受外界环境影响等优势。电力系统的气体绝缘电气设备中，需要用到大量的绝缘件如盆式的支撑绝缘子。气体绝缘电气设备在运行期间，尤其是在直流电压的作用下，气体绝缘电气设备内部的支撑绝缘子表面易积聚大量电荷，导致沿面闪络特性下降。因此，需要对绝缘子表面电荷集聚现象进行研究，探究绝缘子表面电荷的分布规律。传统的，针对真型设备的绝缘子表面电荷测量实验装置中，在对绝缘子表面进行电荷扫描测量时，各电极会对测量探头产生干扰，使测量探头出现扫描盲区，难以做到扫描区域的全覆盖，影响研究结果。
技术实现思路
基于此，本专利技术在于克服现有技术的缺陷，提供一种便于绝缘子表面电荷的测量、对绝缘子实现全覆盖扫描的绝缘子表面电荷测量实验装置。其技术方案如下：一种绝缘子表面电荷测量实验装置，包括内部设有中空腔体的腔体外壳，所述腔体外壳内设有绝缘子安装机构，所述绝缘子安装机构沿中空腔体长度方向的两侧均设有接地电极、导体以及滑动触头，所述接地电极与腔体外壳沿中空腔体的长度方向滑动连接，所述接地电极为中空筒状，所述导体位于与之对应的接地电极的中部，所述滑动触头套设在与之对应的导体外侧并能够相对于所述导体沿中空腔体的长度方向滑动，每侧所述滑动触头上分别设有绝缘拉杆，所述绝缘拉杆远离滑动触头的一端伸出对应侧的腔体外壳外部。在其中一个实施例中，每块所述接地电极的外壁上分别设有滑块，所述滑块上设有沿中空腔体长度方向的齿条，所述齿条配设有齿轮，所述齿轮对应设有驱动其运动的第一驱动机构，所述腔体外壳的内壁上与所述滑块对应处设有沿中空腔体长度方向的导轨。在其中一个实施例中，所述接地电极靠近所述绝缘子安装机构的一侧设有第一屏蔽电极，所述滑动触头靠近所述绝缘子安装机构的一侧设有第二屏蔽电极。在其中一个实施例中，所述腔体外壳为气密金属罐体。在其中一个实施例中，所述绝缘子安装机构包括转盘轴承、蜗轮、蜗杆和第二驱动机构，所述转盘轴承的外圈与所述腔体外壳的内壁连接，所述转盘轴承的内圈与所述蜗轮连接，绝缘子安装在所述蜗轮上，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述第二驱动机构与所述蜗杆连接，所述转盘轴承的轴线、蜗轮的轴线以及安装后的绝缘子的轴线均与中空腔体的长度方向平行。在其中一个实施例中，所述绝缘子表面电荷测量实验装置还包括探头扫描测量机构，所述探头扫描测量机构安装在所述接地电极与腔体外壳的内壁之间，所述探头扫描测量机构包括旋转驱动机构、直线驱动机构、探头支架以及测量探头，所述旋转驱动机构与所述腔体外壳的内壁连接，所述旋转驱动机构的输出轴与所述直线驱动机构的运动轴连接，所述探头支架的第一端与所述直线驱动机构连接，所述探头支架的第二端与所述测量探头连接，所述测量探头的测量中心与绝缘子相对。在其中一个实施例中，所述探头扫描测量机构还包括探头旋转座，所述探头旋转座安装在所述探头支架的第二端，所述探头旋转座能够沿一A轴转动，所述测量探头安装在所述探头旋转座上，所述测量探头能够沿与A轴相交的另一B轴转动。在其中一个实施例中，所述直线驱动机构的运动轴的轴线以及A轴均与中空腔体的长度方向平行，所述B轴与所述A轴垂直正交。在其中一个实施例中，所述探头支架的第一端与所述测量探头的测量中心之间的直线连线长度与绝缘子的外缘半径长度相等，所述探头支架的第一端与
绝缘子的外缘任一点正对。在其中一个实施例中，所述探头支架呈与所述腔体外壳的内壁轮廓相匹配的圆弧状。本专利技术的有益效果在于：所述绝缘子表面电荷测量实验装置，接地电极能够沿中空腔体的长度方向相对于腔体外壳滑动，滑动触头套设在导体上，通过推拉绝缘拉杆使滑动触头也能够沿中空腔体的长度方向移动。在对绝缘子表面进行电荷测量前开展高电压实验时，可以通过调整接地电极和滑动触头的位置，使接地电极与安装在绝缘子安装机构上的绝缘子接触，滑动触头与绝缘子的中心导体部分接触，形成与实际气体绝缘电气设备一致的电场结构进行实验。高电压实验结束后，可以再次调节接地电极与滑动触头的位置，使二者远离绝缘子，即可方便后续对绝缘子的表面进行电荷测量。所述绝缘子表面电荷测量实验装置带有可移动的接地电极与滑动触头，能够使中空腔体内在正常加电压实验过程中保持与真实设备一致的电场结构，也能够在绝缘子扫描过程中使电极与绝缘子间保持一定距离，为测量提供方便，进行电荷测量时不易出现扫描盲区，实现全覆盖扫描。附图说明图1为本专利技术实施例所述的绝缘子表面电荷测量实验装置的剖面示意图；图2为本专利技术实施例所述的绝缘子安装机构的剖面示意图；图3为本专利技术实施例所述的探头扫描测量机构的结构示意图。附图标记说明：10、腔体外壳，12、导轨，20、绝缘子安装机构，22、转盘轴承，222、外圈，224、内圈，24、蜗轮，26、蜗杆，28、第二驱动机构，30、接地电极，32、第一屏蔽电极，40、导体，50、滑动触头，52、第二屏蔽电极，60、绝缘拉杆，70、滑块，80、齿条，90、齿轮，100、探头扫描测量机构，110、旋转驱动机构，112、输出轴，120、直线驱动机构，122、运动轴，130、探头支架，140、测量探头，150、探头旋转座，1、绝缘子。具体实施方式下面对本专利技术的实施例进行详细说明：如图1所示，一种绝缘子表面电荷测量实验装置，包括内部设有中空腔体的腔体外壳10，所述腔体外壳10内设有绝缘子安装机构20，所述绝缘子安装机构20沿中空腔体长度方向的两侧均设有接地电极30、导体40以及滑动触头50。所述接地电极30与腔体外壳10沿中空腔体的长度方向滑动连接，所述接地电极30为中空筒状，所述导体40位于与之对应的接地电极30的中部，所述滑动触头50套设在与之对应的导体40外侧并能够相对于所述导体40沿中空腔体的长度方向滑动，每侧所述滑动触头50上分别设有绝缘拉杆60，所述绝缘拉杆60远离滑动触头50的一端伸出对应侧的腔体外壳10外部。本实施例中，所述腔体外壳10为气密金属罐体，可承受一定气压，保证中空腔体内气体组分及压力保持在一定范围内，保证气体环境达到实验环境要求。所述中空腔体的长度方向即为所述腔体外壳10的轴线方向。所述接地电极30为金属结构的中空筒状结构，在进行高电压实验时，能够与安装在绝缘子安装机构20上的绝缘子1形成良好的电接触，作为地电极使用。导体40与滑动触头50组成高压电极，滑动触头50与绝缘子1中央金属部分形成良好的电接触，与高电压输出装置连接进而为本实施例所述的绝缘子表面电荷测量实验装置实验装置提供高电压。所述腔体外壳10、接地电极30、滑块70、导轨12、齿条80、齿轮90以及绝缘子安装机构20之间有良好的电接触，能够时刻保持各部件处于同一电位。所述导体40与滑动触头50之间也有良好的电接触，能够时刻保持其处于同一电位。本实施例中，所述接地电极30靠近所述绝缘子安装机构20的一侧设有第一屏蔽电极32，所述滑动触头50靠近所述绝缘子安装机构20的一侧设有第二屏蔽电极52，能够改善电场结构，模拟真实设备的电场结构，提高测量的准确度。所述绝缘子表面电荷测量实验装置，接地电极30能够沿中空腔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘子表面电荷测量实验装置，其特征在于，包括内部设有中空腔体的腔体外壳，所述腔体外壳内设有绝缘子安装机构，所述绝缘子安装机构沿中空腔体长度方向的两侧均设有接地电极、导体以及滑动触头，所述接地电极与腔体外壳沿中空腔体的长度方向滑动连接，所述接地电极为中空筒状，所述导体位于与之对应的接地电极的中部，所述滑动触头套设在与之对应的导体外侧并能够相对于所述导体沿中空腔体的长度方向滑动，每侧所述滑动触头上分别设有绝缘拉杆，所述绝缘拉杆远离滑动触头的一端伸出对应侧的腔体外壳外部。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子表面电荷测量实验装置，其特征在于，包括内部设有中空腔体的腔体外壳，所述腔体外壳内设有绝缘子安装机构，所述绝缘子安装机构沿中空腔体长度方向的两侧均设有接地电极、导体以及滑动触头，所述接地电极与腔体外壳沿中空腔体的长度方向滑动连接，所述接地电极为中空筒状，所述导体位于与之对应的接地电极的中部，所述滑动触头套设在与之对应的导体外侧并能够相对于所述导体沿中空腔体的长度方向滑动，每侧所述滑动触头上分别设有绝缘拉杆，所述绝缘拉杆远离滑动触头的一端伸出对应侧的腔体外壳外部。2.根据权利要求1所述的绝缘子表面电荷测量实验装置，其特征在于，每块所述接地电极的外壁上分别设有滑块，所述滑块上设有沿中空腔体长度方向的齿条，所述齿条配设有齿轮，所述齿轮对应设有驱动其运动的第一驱动机构，所述腔体外壳的内壁上与所述滑块对应处设有沿中空腔体长度方向的导轨。3.根据权利要求2所述的绝缘子表面电荷测量实验装置，其特征在于，所述接地电极靠近所述绝缘子安装机构的一侧设有第一屏蔽电极，所述滑动触头靠近所述绝缘子安装机构的一侧设有第二屏蔽电极。4.根据权利要求3所述的绝缘子表面电荷测量实验装置，其特征在于，所述腔体外壳为气密金属罐体。5.根据权利要求1-4任一项所述的绝缘子表面电荷测量实验装置，其特征在于，所述绝缘子安装机构包括转盘轴承、蜗轮、蜗杆和第二驱动机构，所述转盘轴承的外圈与所述腔体外壳的内壁连接，所述转盘轴承的内圈与所述蜗轮连接，绝缘子安装在所述蜗轮上，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述第二驱动机构与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王邸博，傅明利，卓然，田野，侯帅，惠宝军，唐炬，潘成，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，武汉大学，
类型：发明
国别省市：广东;44