绝缘管型母线电热加速老化试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绝缘管型母线电热加速老化试验装置及方法，所述试验装置包括支撑架部分、加压部分和温控部分。所述支撑部分用以放置固定绝缘管型母线试样，所述加压部分用以给绝缘管型母线提供高电压，所述温控部分用以实时显示、记录及调节惯性导体内壁温度。本发明专利技术采用碳纤维石英电热管内加热方式可更真实地模拟绝缘管型母线的运行环境，实验结果更具研究价值；可同时对多根不同规格的绝缘管型母线进行电热加速老化试验，可满足多种电热加速老化试验方案的要求，该电热加速老化试验装置结构设计紧凑合理，空间利用率高，占地面积小，具有较强的实用性和适用性；采用光纤温度传感器可避免高电压对测温带来的影响，提高了温控的精度。

Insulated tube type bus electric heating accelerated aging test device and method

The invention discloses an electric heating accelerated aging test device and a method for an insulated pipe type bus bar, wherein the testing device comprises a support frame part, a pressurizing part and a temperature control part. The supporting part is used to place the fixed insulating tube type busbar sample, the compression section is used to provide high voltage insulation pipe type bus, with real-time display, record and adjust inertia with the inner temperature of conductor temperature control part. The invention adopts the carbon fiber quartz heating tube heating method can more accurately simulate the insulation operating environment of tubular busbar, the experimental result has more research value; and a plurality of different specifications of the insulating tube type busbar electric accelerated aging test, accelerated aging test can meet the requirements of the various schemes of electric heating, electric heating accelerated aging structure the test device is compact and reasonable in design, high space utilization rate, small occupied area, with strong practicability and applicability; using optical fiber temperature sensor can avoid the influence of high voltage on temperature brings, improve the accuracy of temperature control.

【技术实现步骤摘要】
绝缘管型母线电热加速老化试验装置及方法
本专利技术涉及绝缘管型母线绝缘水平检测
，具体是一种绝缘管型母线电热加速老化试验装置及方法。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，整个社会对电力的需求日益增大，变电站主变容量不断加大，变压器低压进线侧的额定电流也在不断加大，常规矩形母线在技术上和结构上越来越难满足母线发热和短路电动力的要求，绝缘管型母线作为一种替代常规矩形母线的新型输电设备，因其具有载流量大、机械强度高、电气绝缘性能强、节省占地空间等显著技术优势而在变电站和大型发电厂等工程领域获得越来越多的应用。由于目前并没有针对绝缘管型母线的国家、国际标准，加之其在国内的运行经验和经验积累比较少，导致在绝缘管型母线的生产、安装及运行过程中，难免存在诸如内部气隙缺陷、水分渗入缺陷及材料工艺缺陷等的典型缺陷。当在实际运行中通过大电流产生的电热同时作用在绝缘管型母线上时，就会加速这些缺陷的进一步发展，最终导致绝缘管型母线被破坏而引发故障，给变电站及大型发电工程等带来严重的安全隐患。因此，考核应用在变电站和大型发电厂等工程领域的绝缘管型母线的耐电热老化的能力，具有非常重要的现实意义和工程应用价值。为考核在电应力和热应力双重作用下绝缘结构的耐劣化能力，需要对绝缘结构进行电热老化试验。传统的电热老化试验均在可引入高压线的烘箱内进行，但由于采用大型烘箱进行电热老化试验存在模拟运行环境不真实、试验成本高、老化可靠性低等缺点，因而大型烘箱并不适合作为针对绝缘管型母线的电热老化试验装置。目前也尚未发现有针对绝缘管型母线的电热老化试验装置存在，随着绝缘管型母线在各行业各领域的应用逐渐增多，对其在电应力和热应力双重作用下进行耐老化能力的考核至关重要，因此，需要开发针对绝缘管型母线的电热老化试验装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可对绝缘管型母线绝缘进行电热加速老化的试验装置，以及利用该装置模拟绝缘管型母线实际运行状态的试验方法。为了达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的：一种绝缘管型母线电热加速老化试验装置，包括支撑部分、加压部分以及温控部分，所述支撑部分用以同时放置固定多根绝缘管型母线；所述加压部分包括调压器、高压变压器、引出均压罩和高压端均压罩，调压器和升压变压器用以给试样提供高电压，通过调节调压器T可提供满足试验要求的电压，引出均压罩和高压端均压罩分设绝缘管型母线两端，高压端均压罩通过其中心凹陷处的接线孔连接升压变压器的高压引出端；所述温控部分包括碳纤维石英电热管、光纤温度传感器、控制箱、计算机，安装固定在绝缘管型母线内部中心位置，光纤温度传感器贴合于绝缘管型母线内壁，与光纤温度传感器连接的传输光纤和与碳纤维石英电热管连接的电源线与控制箱连接，控制箱用于将光纤温度传感器检测的温度实时显示，并根据计算机预设的温度调节碳纤维石英电热管的工作状态以满足测试温度要求。进一步的，引出均压罩和高压端均压罩的一端插入绝缘管型母线管型导体内部，另一端外扣在绝缘管型母线端部管型导体上。进一步的，所述温控部分还包括引出陶瓷管、支撑陶瓷管，碳纤维石英电热管通过引出陶瓷管和支撑陶瓷管固定在绝缘管型母线管型导体内部，引出陶瓷管和支撑陶瓷管分别安装于引出均压罩和高压端均压罩。进一步的，碳纤维石英电热管的电源线通过引出陶瓷管引出连接在控制箱对应光纤的输出通道上，引出陶瓷管管壁上有一长条孔用以引出光纤温度传感器的传输光纤，所述传输光纤通过引出陶瓷管引出连接在控制箱传感器通道上。进一步的，引出陶瓷管和支撑陶瓷管安装固定碳纤维石英电热管的一端均有一个和绝缘管型母线管型导体内壁配合的陶瓷支架。进一步的，所述支撑部分包括底座、相对安装于底座上的两个立板，相两个立板用连接杆连接，两个立板上对称安装有水平的托架条，托架条上装有相互配合以夹紧绝缘管型母线的固定钳口和活动钳口。进一步的，控制箱包括单片机、电源模块、A/D转换模块、多通道调制解调模器、继电器开关和通信模块，碳纤维石英电热管通过继电器开关与外部电源连接，继电器开关的控制端与单片机连接，计算机通过控制箱中单片机控制继电器开关状态进而控制碳纤维石英电热管的工作状态，与光纤温度传感器连接的传输光纤与多通道调制解调模器的输入端连接，多通道调制解调模器的输出端通过A/D转换模块与单片机连接，单片机通过通信模块与计算机连接，用来设定温度、显示和记录温度。进一步的，引出均压罩和高压端均压罩插入端径向设有多个切口，当引出均压罩和高压端均压罩插入绝缘管型母线管型导体内部时切口会弹性收缩以保证其与管型导体内部良好接触。进一步的，光纤温度传感器一面和绝缘管型母线管型导体内壁贴合，另一面覆盖一层高温棉后用铜箔胶带贴在绝缘管型母线的铜导体内壁上。一种绝缘管型母线电热加速老化试验方法，采用上述试验装置实现，所述方法包括以下步骤：步骤一、在试验前将多根绝缘管型母线端部预处理，使端部铜导体、内屏蔽层、主绝缘层、外屏蔽层、接地屏蔽层及外护套由内向外呈阶梯状，绝缘管型母线两端的外屏蔽层剥掉一部分，露出不少于100mm绝缘，以防止在加压过程中管型导体高压处与接地屏蔽层接地处出现沿面爬闪；步骤二、将预处理过的绝缘管型母线放置在试验装置托架上前，将外屏蔽层及传输光纤通过双导铜胶带贴在绝缘管型母线的铜导体内壁上，并将碳纤维石英电热管通过支撑陶瓷管、引出陶瓷管、陶瓷支架、引出均压罩、高压端均压罩安装固定在绝缘管型母线内部中心位置，完毕后再将传输光纤和碳纤维石英电热管的电源线从引出陶瓷管中引出分别接到控制箱相应的通道上；步骤三、初步调节托架条上的活动钳口的位置，并分别将多根绝缘管型母线试样放置在托架上固定钳口和活动钳口之间，并滑动活动钳口固定夹紧绝缘管型母线；步骤四、通过调压器、升压变压器、保护电阻和耦合电容组成可调交流高压源，并将升压变压器的高压引出端连接到绝缘管型母线上，根据绝缘管型母线试样规格设置不同的接入电压等级，并将接地线分别从绝缘管型母线端部接地屏蔽层台阶处引出并联接地；；步骤五、将控制箱通过通信模块和计算机相连，用以设定温度、显示和记录温度，并完成相应控制工作；步骤六、控制箱通过对比绝缘管型母线内壁上光纤温度传感器反馈的数据，通过继电器开关联合调节各绝缘管型母线中的碳纤维石英电热管工作状态，以保证各绝缘管型母线内壁温度在要求温度范围内上下浮动不超过1℃。本专利技术提出的绝缘管型母线电热老化试验装置及方法的优点是：1、采用了碳纤维石英电热管内加热方式，一是可更真实地模拟绝缘管型母线的运行环境，实验结果更具研究价值；二是具有升温快、热惯性小、耐高温、电气性能稳定、使用寿命长、电热转换效率高的特点，比一般的加热元件至少可以节能30％；2、可同时对多根不同规格的绝缘管型母线进行电热加速老化试验，可满足多种电热加速老化试验方案的要求，此外，该电热加速老化试验装置结构设计紧凑合理，空间利用率高，占地面积小，具有较强的实用性和适用性；3、采用光纤温度传感器，其基于光信号传送信息，具有良好的电绝缘性、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征，可避免高电压对测温带来的影响，提高了温控的精度；同时具有更高的安全性；附图说明图1为本专利技术绝缘管型母线电热加速老化试验装置其中一个实施例的立体结构示意图；图2为图1中试验装置的分解结构示意图；图3为本专利技术绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：包括支撑部分、加压部分以及温控部分，所述支撑部分用以同时放置固定多根绝缘管型母线(12)；所述加压部分包括调压器(AT)、高压变压器(T)、引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)，调压器(AT)和升压变压器(T)用以给试样提供高电压，通过调节调压器T可提供满足试验要求的电压，引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)分设绝缘管型母线(12)两端，高压端均压罩(14)通过其中心凹陷处的接线孔连接升压变压器(T)的高压引出端；所述温控部分包括碳纤维石英电热管(15)、光纤温度传感器(21)、控制箱(10)、计算机(22)，碳纤维石英电热管(15)安装固定在绝缘管型母线(12)内部中心位置，光纤温度传感器(21)贴合于绝缘管型母线(12)内壁，与光纤温度传感器(21)连接的传输光纤和与碳纤维石英电热管(15)连接的电源线与控制箱(10)连接，控制箱(10)用于将光纤温度传感器(21)检测的温度实时显示，并根据计算机(22)预设的温度调节碳纤维石英电热管(15)的工作状态以满足测试温度要求。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：包括支撑部分、加压部分以及温控部分，所述支撑部分用以同时放置固定多根绝缘管型母线(12)；所述加压部分包括调压器(AT)、高压变压器(T)、引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)，调压器(AT)和升压变压器(T)用以给试样提供高电压，通过调节调压器T可提供满足试验要求的电压，引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)分设绝缘管型母线(12)两端，高压端均压罩(14)通过其中心凹陷处的接线孔连接升压变压器(T)的高压引出端；所述温控部分包括碳纤维石英电热管(15)、光纤温度传感器(21)、控制箱(10)、计算机(22)，碳纤维石英电热管(15)安装固定在绝缘管型母线(12)内部中心位置，光纤温度传感器(21)贴合于绝缘管型母线(12)内壁，与光纤温度传感器(21)连接的传输光纤和与碳纤维石英电热管(15)连接的电源线与控制箱(10)连接，控制箱(10)用于将光纤温度传感器(21)检测的温度实时显示，并根据计算机(22)预设的温度调节碳纤维石英电热管(15)的工作状态以满足测试温度要求。2.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)的一端插入绝缘管型母线(12)管型导体内部，另一端外扣在绝缘管型母线(12)端部管型导体上。3.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：所述温控部分还包括引出陶瓷管(16)、支撑陶瓷管(17)，碳纤维石英电热管(15)通过引出陶瓷管(16)和支撑陶瓷管(17)固定在绝缘管型母线(12)管型导体内部，引出陶瓷管(16)和支撑陶瓷管(17)分别安装于引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)。4.如权利要求3所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：碳纤维石英电热管(15)的电源线通过引出陶瓷管(16)引出连接在控制箱(10)对应光纤的输出通道上，引出陶瓷管(16)管壁上有一长条孔用以引出光纤温度传感器(21)的传输光纤，所述传输光纤通过引出陶瓷管(16)引出连接在控制箱(10)传感器通道上。5.如权利要求3所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：引出陶瓷管(16)和支撑陶瓷管(17)安装固定碳纤维石英电热管(15)的一端均有一个和绝缘管型母线(12)管型导体内壁配合的陶瓷支架(18)。6.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：所述支撑部分包括底座(8)、相对安装于底座(8)上的两个立板(4)，相两个立板(4)用连接杆(7)连接，两个立板(7)上对称安装有水平的托架条(1)，托架条(1)上装有相互配合以夹紧绝缘管型母线(12)的固定钳口(3)和活动钳口(2)。7.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：控制箱(10)包括单片机、电源模块、A/D转换模块、多通道调制解调模器、继电器开关和通信模块，碳纤维石英电热管(15)通过继电器开关与外部电源连接，继电器开关的控制端与单...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮羚，刘睿，朱思瑞，李文佩，
申请(专利权)人：国网湖北省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42