一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了属于电力系统中的高压输电线路测试设备领域的一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置。该装置主要由筒形金属腔体、电极模块、有机玻璃视窗、充放气模块、实验功能模块组成，其中筒形金属腔体两端由法兰将有机玻璃视窗密封固定，电极于前端有机玻璃中部固定，构成同轴圆柱电极系统，腔体筒身开有充放气孔，与充放气模块相连；腔体内壁设有实验功能模块安装位，可实现各功能模块的快速更换。该装置具有电场畸变小、实验功能切换方便、观察安全简便的特点，可对交/直流电压环境、对电极覆膜、绝缘子属性、微粒陷阱等金属微粒无害化措施进行实验研究，为实际工况下金属微粒污染物防治提供策略。

Multifunctional inflatable metal particle harmless experimental device

The invention discloses a multifunctional inflatable metal particle harmless experimental device belonging to the field of high-voltage transmission line test equipment in an electric power system. The device is mainly composed of a cylindrical metallic cavity electrode module, organic glass windows, charging and discharging experiment module, function module, of which the two ends of the cylinder shaped metal cavity is composed of a flange organic glass window seal fixed electrode in the central front glass is fixed, a coaxial cylindrical electrode system, cavity tube body having discharge holes, connected with the charging and discharging module; the inner wall of the cavity is provided with the function module is installed, can achieve rapid replacement of each functional module. The device has the electric field distortion small, convenient and safe switching function experiment observation of simple features of experimental study of AC / DC voltage on the electrode insulator film, environment, property, particle trap and other metal particles of harmless prevention measures, and provide strategies for the actual conditions of metal particulate pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置
本专利技术属于电力系统中的高压输电线路测试设备领域。特别涉及一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置。
技术介绍
以SF6或SF6/N2混合气体作为绝缘气体的气体绝缘金属输电线路(GIL)设备因其具有输送容量大、损耗低、环境友好且维护成本低的优点，目前在高落差、征地困难、交叉跨越复杂的输电场合具有广阔的应用前景。在GIL设备生产制造环节以及设备运行等过程中会不可避免的产生一定数量的金属微粒，而金属微粒受到电场力的作用会在设备中运动或附着在电极或绝缘子表面上而导致导体、外壳间的气隙击穿或绝缘子的沿面闪络，从而降低设备的绝缘性能。为了保证GIL设备的安全、稳定运行，需要对金属微粒污染物进行无害化处理，金属微粒无害化处理思路大致有电极覆膜限制金属微粒启举、微粒陷阱限制微粒运动、绝缘子处理提高微粒抵抗性。本专利技术针对多种功能的实验室研究需要，通过各功能模块化设计，为金属微粒无害化研究提供实验条件。因主要针对GIL设备中金属微粒无害化实验研究，且要通过实时观察监测实验效果，各种无害化实验相互之间不能存在干扰，故多功能充气式金属微粒无害化实验装置主要应满足以下要求：1)实验装置电场状况与实际GIL设备尽可能相近；2)实验装置内气体环境与实际GIL运行时相同；3)实验装置具有可视化窗口，可进行实时观察；4)实验装置可进行多种无害化措施实验研究，且易于切换；5)实验装置使用安全、高效，易于维护。本专利技术基于以上的
技术介绍
，提出一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置，其特征在于，主要由筒形金属腔体、电极模块、有机玻璃视窗、充放气模块、实验功能模块组成，其中筒形金属腔体两端由法兰将有机玻璃视窗密封固定，电极固定于上端有机玻璃中部，构成同轴圆柱电极系统，筒形金属腔体的筒身开有充放气孔，分别与充气阀和三通管相连，三通管分别连接放气阀和-抽气阀；筒形金属腔体中部焊接金属底座；筒形金属腔体内壁设有多功能模块安装凹槽，其凹槽内还开有多条燕尾槽，用于各功能模块的快速更换，高压电极外周覆一层聚酰亚胺膜，对绝缘子属性和微粒陷阱的金属微粒无害化措施进行实验研究。所述在筒形金属腔体后端60.8mm，与水平直径方向呈0°、54°、180°处，分别开孔并接气压表、充气阀三通管。所述实验功能模块包括覆膜电极、微粒陷阱和各型绝缘子。所述筒形金属腔体、玻璃视窗、高压电极相互连接处均有密封胶圈，且施以螺栓固定，保证实验装置能够承受最大0.6MPa气压，且保持20小时气体泄漏小于0.1％；在实际GIL设备中充有0.5MPaSF6气体作为绝缘气体。所述同轴圆柱电极采用与实际GIL设备相同的电极结构，实现与实际工况相近的电场发生，为多功能无害化实验创造基本条件。所述筒形金属腔体两端设有的有机玻璃视窗，透光率达92％，用于外设高速相机对实验过程实时监测，实现各无害化措施实验效果可靠记录。本专利技术的有益效果在于本实验装置各部分实现模块化，密封位置由法兰及螺栓固定，安全可靠；内部各无害化功能模块由80/*83mm凹槽安装，安装、维护简单；切换方便。可在与实际GIL相近的电场情况下，对电极覆膜、微粒陷阱、绝缘子属性等金属微粒无害化措施具体效果进行实验研究。附图说明图1a为实验装置俯视图；图1b为实验装置的前视图。图2为电极及覆膜功能模块。图3为多功能模块安装凹槽，其中a为顶面图；b为正面图。图中：1-气压表，2-充气阀，3-三通管，4-放气阀，5-抽气阀，6-多功能模块安装凹槽，7-金属底座，8-电极引线，9-法兰，10-有机玻璃视窗，11-筒形金属腔体，12-高压电极，13-聚酰亚胺覆膜具体实施方式本专利技术提出一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置，下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1a、图1b所示为实验装置的结构示意图。图中，多功能充气式金属微粒无害化实验装置主要由筒形金属腔体、电极模块、有机玻璃视窗、充放气模块、实验功能模块组成，其中筒形金属腔体11两端由法兰9将有机玻璃视窗10密封固定，高压电极12固定于前端有机玻璃视窗10中部，构成同轴圆柱电极系统，在筒形金属腔体后端60.8mm，与水平直径方向呈0°、54°、180°处，分别开孔并接气压表1、充气阀2，三通,3、三通管3分别连接放气阀4与-抽气阀5；筒形金属腔体11中部焊接金属底座7；高压电极12外周覆一层聚酰亚胺膜13(如图2所示)高压电极12由电极引线8引出；该高压电极12前端做直径39.2mm圆角处理，尾端经垂直开孔小球连接铝制金属杆作为电极引线8，高压电源经金属杆输入实验装置。筒形金属腔体11内壁设有多功能模块安装凹槽6，尺寸为80×83mm，其凹槽内还开有多条燕尾槽(如图3所示)，用于各功能模块的快速更换，对绝缘子属性和微粒陷阱的金属微粒无害化措施进行实验研究。所述筒形金属腔体、玻璃视窗、高压电极相互连接处均有密封胶圈，且施以螺栓固定，保证实验装置能够承受最大0.6MPa气压，且保持20小时气体泄漏小于0.1％；在实际GIL设备中充有0.5MPaSF6气体作为绝缘气体。所述同轴圆柱电极采用与实际GIL设备相同的电极结构，实现与实际工况相近的电场发生，为多功能无害化实验创造基本条件。所述筒形金属腔体两端设有的有机玻璃视窗，透光率达92％，用于外设高速相机对实验过程实时监测，实现各无害化措施实验效果可靠记录。如图2所示，进行覆膜作为金属微粒无害化措施实验时，将经过环氧树脂覆膜的高压电极以及可替换覆膜模块安装至实验装置中，即可对覆膜情况下金属微粒运动及分布情况进行监测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置，其特征在于，主要由筒形金属腔体、电极模块、有机玻璃视窗、充放气模块、实验功能模块组成，其中筒形金属腔体两端用法兰将有机玻璃视窗密封固定，电极固定于前端有机玻璃中部，构成同轴圆柱电极系统，在筒形金属腔体后端的筒身开有充放气孔，分别与充气阀、气压表和三通管相连，三通管分别连接放气阀和抽气阀；筒形金属腔体中部焊接金属底座；筒形金属腔体内壁设有多功能模块安装凹槽，用于各功能模块的快速更换，高压电极外周覆一层聚酰亚胺膜，对绝缘子属性和微粒陷阱的金属微粒无害化措施进行实验研究。

【技术特征摘要】
1.一种多功能充气式金属微粒无害化实验装置，其特征在于，主要由筒形金属腔体、电极模块、有机玻璃视窗、充放气模块、实验功能模块组成，其中筒形金属腔体两端用法兰将有机玻璃视窗密封固定，电极固定于前端有机玻璃中部，构成同轴圆柱电极系统，在筒形金属腔体后端的筒身开有充放气孔，分别与充气阀、气压表和三通管相连，三通管分别连接放气阀和抽气阀；筒形金属腔体中部焊接金属底座；筒形金属腔体内壁设有多功能模块安装凹槽，用于各功能模块的快速更换，高压电极外周覆一层聚酰亚胺膜，对绝缘子属性和微粒陷阱的金属微粒无害化措施进行实验研究。2.根据权利要求1所述多功能充气式金属微粒无害化实验装置，其特征在于，所述筒形金属腔体、玻璃视窗、高压电极相互连接处均有密封胶圈，且施以螺栓固定，保证实验装置能够承受最大0.6MPa气压，且保持20小时气体泄漏小于0.1％；在实际的GIL设备中充有0.5MPaSF6气体作为绝缘气体；其中GIL为气体绝缘金属输电线路。3.根据权利要求1所述多功能充气式金属微粒无害化实验装置，其特征在于，所述同轴圆柱电极采用与实际的GIL设备相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志远，王健，李庆民，刘思华，李志兵，王浩，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司，华北电力大学，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11