用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统技术方案

用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统，它涉及一种电极系统。本实用新型专利技术为了解决现有技术没有进行干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的试验的装置，造成运行过程中故障率高的问题。本实用新型专利技术包括试样模型和电极装置，试样模型包括两根中部平行连接两端的接线端呈Y字形的金属线，电极装置包括高压电极、接地电极、两根绝缘支撑杆、两个均压电极和两块电极安装板，两块电极安装板通过高压电极和接地电极建立平行连接，试样模型的一根金属线的两个接线端分别连接高压电极和均压电极，另一根金属线的两接线端分别连接均压电极和接地电极。本实用新型专利技术可模拟干式空心电抗器匝间绝缘材料的环境、温度、局部放电老化的发展过程以及击穿特性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电极系统，具体涉及用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统，属于干式空心电抗器实验的

技术介绍
随着我国对电能质量及电力系统可靠性、安全性要求的日益提高，干式空心电抗器的使用越来越广泛，同时对空心电抗器的安全运行提出了更高的要求。然而，从全国范围内运行情况来看，不论是国产还是进口的干式空心电抗器在投入运行后，异常和故障时有发生。从统计结果看出，绕组的匝间绝缘击穿占总故障的75%以上。匝间绝缘击穿会导致电抗器发生匝间短路，最终引起电抗器着火燃烧。直接经济损失高达数十万元，突然断电给工厂、机关、居民等社会部门所造成的间接影响及危害更大。弄清干式空心电抗器匝间绝缘的故障原因，降低事故发生的概率十分必要。目前对干式空心电抗器匝间绝缘故障类型的分析较多，对匝间绝缘损坏机理的研究较少。目前市场上的干式空心电抗器匝间主要绝缘材料有三种，分别是三层聚脂薄膜与环氧树脂组成的复合绝缘、一层聚脂薄膜加一层聚丙烯与环氧树脂组成的复合绝缘和一层聚脂薄膜加一层聚酰亚胺与环氧树脂组成的复合绝缘。很少有电力设备绝缘结构的击穿是单次过电压作用的结果，多数绝缘结构的损坏过程都是首先由于坏境、温度以及局部放电等因素导致绝缘材料性能下降，最终在过电压或额定电压的作用下击穿。目前对于干式空心电抗器匝间绝缘环境老化、热老化及电老化的研究主要是对环氧树脂和薄膜材料单独展开，没有对复合材料进行研究。为揭示导致干式空心电抗器高故障率的根本原因，应该对干式空心电抗器匝间复合绝缘的损坏过程及老化机理展开研究。通过对干式空心电抗器匝间绝缘故障成因、机理以及故障发生、发展的过程进行探索，找到引起干式空心电抗器匝间绝缘故障的主要原因，并据此对干式空心电抗器的设计、生产、检验和运行提出相应的改进措施，以达到提高干式空心电抗器的产品质量，降低运行过程中其匝间绝缘的故障率，进而达到减少由于干式空心电抗器匝间绝缘故障给电力系统安全运行带来的威胁、降低经济损失的目的。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术没有进行干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的试验的装置，使干式空心电抗器的产品质量无法保证，造成运行过程中匝间绝缘的故障率高的问题。本技术的技术方案是:用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统，包括试样模型和电极装置，所述试样模型包括两根中部平行连接两端的接线端呈Y字形的金属线，所述电极装置包括高压电极、接地电极、两个绝缘绝缘支撑杆、两个均压电极和两块电极安装板，两块电极安装板通过高压电极和接地电极建立平行连接，所述试样模型的一根金属线的两个接线端分别连接高压电极和均压电极，另一根金属线的两个接线端分别连接均压电极和接地电极。所述电极装置包括四个电极端头，所述两块电极安装板的结构相同，电极安装板的四个角上沿顺时针方向依次设有第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔和第四安装孔，所述第三安装孔为沿长度方向的两端为弧形的条形孔，高压电极的两端分别穿过在两块电极安装板的第一安装孔与电极端头建立连接，接地电极的两端分别穿过在两块电极安装板的第三安装孔与电极端头建立连接，所述接地电极可以在第三安装孔内滑动，通过接地电极的左右移动可以方便的拆装试样模型。所述电极端头内部设有螺纹盲孔，高压电极的两端设有外螺纹，高压电极的两端通过螺纹旋入电极端头的螺纹盲孔内，接地电极的两端设有外螺纹，接地电极的两端通过螺纹旋入电极端头的螺纹盲孔内。所述电极装置包括四个支撑杆端头，一根绝缘支撑杆的两端分别穿过两块电极安装板的第二安装孔与支撑杆端头建立连接，另一根支撑杆的两端分别穿过两块电极安装板的第四安装孔与支撑杆端头建立连接。所述绝缘支撑杆的两端设有外螺纹，支撑杆端头内设螺纹盲孔，所述绝缘支撑杆的两端分别通过螺纹旋入支撑杆端头的螺纹盲孔内。所述高压电极为铜棒电极，高压电极的中部设有径向的第一通孔和第一螺纹孔，第一通孔和第一螺纹孔相互连通，所述第一通孔和第一螺纹孔的轴线共面垂直，所述试样模型的一个接线端插入第一通孔内，所述第一螺纹孔用于固定插入第一通孔内的试样模型接线端。所述均压电极为铝柱电极，均压电极设有径向的圆形盲孔和第二螺纹孔，所述圆形盲孔和第二螺纹孔相互连通，圆形盲孔与第二螺纹孔的轴线共面垂直，所述试样模型的一个接线端插入圆形盲孔内，所述第二螺纹孔用于固定插入圆形盲孔内的试样模型的接线端。所述接地电极为铜棒电极，接地电极的中部开有径向的条形通孔、条形槽、第一螺纹通孔和第二螺纹通孔，所述条形通孔沿长度方向的两端呈弧形，所述条形槽的底部与条形通孔孔连通，所述条形槽的轴切面和条形通孔的轴切面垂直，第一螺纹通孔和第二螺纹通孔开在条形槽沿长度方向的两端，第一螺纹通孔的轴线和第二螺纹通孔的轴线与条形槽的轴切面共面，所述试样模型的一个接线端插入条形通孔内。高压电极和接地电极两端的螺纹用于固定高压引出线和接地线引出线；所述试样模型的两根金属线为铝线，每根金属线的外部依次设有三层聚酯薄膜和一层无纺布，两根金属线的中部通过固化后的环氧树脂粘接固定，所述试样模型两端的金属线的为裸露的金属线。为尽可能的接近真实干式空心电抗器匝间绝缘的结构，采用与实际的电抗器相同的膜包铝线，去掉导线端部的绝缘层是铝线裸露外以便于接线，最后在膜包铝线外部刷涂环氧树脂后固化成一个整体；所述试样模型两端的两根金属线的夹角为90°。本技术与现有技术相比具有以下效果:本技术提供了一种用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统。可以有效模拟干式空心电抗器匝间绝缘材料的环境、温度、局部放电老化的发展过程及在工作电压、过电压下的击穿特性。本技术在进行热老化及环境老化试验时可以只对试样进行老化；大曲率半径的黄铜电极及铝制的均压电极可以防止电晕的产生，使该电极系统不仅可以进行击穿实验，也可以进行局部放电的相关实验。【附图说明】图1，本技术的试样模型的结构示意图；图2，本技术的电极装置结构示意图，图2a为电极装置的主视图，图2b为电极装置的右视图，图2c为电极装置的俯视图；图3，本技术的电极安装板的结构示意图；图4，本技术尚压电极的结构不意图，图4a为尚压电极的主视图，图4b为尚压电极的左视图；图5，本技术的绝缘支撑杆的结构示意图；图6，本技术的接地电极的结构示意图，图6a为接地电极的主视图，图6b为接地电极的左视图；图7，本技术的电极端头结构示意图；图8，本技术的均压电极的横切面示意图。【具体实施方式】结合【附图说明】本技术的【具体实施方式】，本技术的用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统，包括试样模型和电极装置，所述试样样模型包括两根长度均为375mm金属线，两根中部平行连接两端的接线端呈Y字形的金属线，其中平行部分的长度为180mm，所述电极装置包括高压电极1、接地电极2、两根绝缘支撑杆3、两个均压电极和两块电极安装板4，两块电极安装板4通过高压电极I和接地电极2建立平行连接，所述试样模型的一根金属线的两个接线端分别连接高压电极I和均压电极，另一根金属线的两个接线端分别连接均压电极和接地电极2。如图1所示，所述试样模型的两根金属线为直径为4_的铝线21和铝线24，铝线21的两个接线端分别为高压电极节点段22和本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于研究干式空心电抗器匝间绝缘损坏机理的电极系统，包括试样模型和电极装置，其特征在于：所述试样模型包括两根中部平行连接两端的接线端呈Y字形的金属线，所述电极装置包括高压电极、接地电极、两个均压电极和两块电极安装板，两块电极安装板通过高压电极和接地电极建立平行连接，所述试样模型的一根金属线的两个接线端分别连接高压电极和均压电极，另一根金属线的两个接线端分别连接均压电极和接地电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂洪岩，顾哲屹，张潮海，刘晓胜，王永红，姚远航，魏新劳，池明赫，张凤娟，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23