电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高压输电线路和绝缘技术领域，提供一种电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置及方法。该装置包括：包括金属盖板、透明盖板、透明导电膜、中心导杆、高压电源、高温流体管、高温储油箱、控温装置的试验组件，包括高速摄像机和直角棱镜组的拍摄组件。在封闭腔体内充入绝缘气体，控温装置控制高温储油箱内油温，被通有高温油的高温流体管加热的中心导杆发热形成温度梯度场，连接接地金属盖板的透明导电膜与连接高压电源的中心导杆构成同轴电极，高速摄像机与直角棱镜组配合，实时捕获金属微粒的正侧视图，通过图像三维处理，获得金属微粒的三维运动轨迹。本发明专利技术能够准确模拟GIS/GIL实际运行时的温度场，试验结果可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置及方法
本专利技术涉及高压输电线路和绝缘
，特别是涉及一种电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置及方法。
技术介绍
GIS/GIL即气体绝缘金属封闭输电线路/开关设备，其自20世纪六七十年代开始应用并已广泛运行于世界各地，并在特高压输电及离岸大规模风电输送领域具有巨大应用前景。然而，GIS/GIL在输送、装配、运行中会产生一些金属碎屑或微粒，在高压运行时金属微粒会使电场畸变，高场强附近的绝缘气体或绝缘子会在电应力作用下发生局部放电，降低设备绝缘性能，如果长期发生局部放电等微放电，会使绝缘系统发生深度劣化进而影响GIS/GIL的绝缘性能。自由导电微粒的存在会导致SF6绝缘强度下降最高超过80％。金属微粒在绝缘腔内自由运动，由此而引起的电场畸变会带来一系列的绝缘问题，能够急剧降低GIS/GIL的绝缘水平，很容易导致GIL的绝缘击穿。金属微粒在GIS/GIL管道内部的不同位置时，其危害程度也不同。对于同轴GIS管道下，这些金属颗粒的自由运动能够急剧降低绝缘气体的绝缘水平，进而引发同轴圆柱腔体内的局部放电。不同于固定的金属微粒，自由金属微粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置，其特征在于：包括试验组件和拍摄组件；所述试验组件包括外壳、金属盖板、透明盖板、透明导电膜、中心导杆、高压电源、高温流体管、高温储油箱、控温装置、金属微粒和绝缘支撑杆；所述外壳为圆筒状且为透明材质，所述金属盖板和透明盖板分别设置在外壳的两端并将外壳封闭，所述透明导电膜紧贴外壳内壁后形成封闭腔体，所述透明导电膜与金属盖板通过金属盖板上的凹槽与密封圈实现连接，所述透明导电膜4在金属盖板1接地后作为地电极；所述金属盖板上设有充气阀；所述中心导杆为轴向贯穿整个封闭腔体的高压电极，所述中心导杆的一端留在封闭腔体内、另一端从透明盖板的中心穿出后与高压电源连...

【技术特征摘要】
1.一种电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置，其特征在于：包括试验组件和拍摄组件；所述试验组件包括外壳、金属盖板、透明盖板、透明导电膜、中心导杆、高压电源、高温流体管、高温储油箱、控温装置、金属微粒和绝缘支撑杆；所述外壳为圆筒状且为透明材质，所述金属盖板和透明盖板分别设置在外壳的两端并将外壳封闭，所述透明导电膜紧贴外壳内壁后形成封闭腔体，所述透明导电膜与金属盖板通过金属盖板上的凹槽与密封圈实现连接，所述透明导电膜4在金属盖板1接地后作为地电极；所述金属盖板上设有充气阀；所述中心导杆为轴向贯穿整个封闭腔体的高压电极，所述中心导杆的一端留在封闭腔体内、另一端从透明盖板的中心穿出后与高压电源连接，所述高压电极与地电极构成同轴电极；所述高温流体管为矩形半封闭式管道，所述高温流体管在一条边管上共轴贯穿中心导杆，所述高温流体管的两端与高温储油箱连通，所述高温流体管的一端为进油口、另一端为出油口；所述高温储油箱内部设有油泵、温度传感器和加热装置，所述油泵与高温流体管的进油口连接，所述油泵、温度传感器和加热装置均与控温装置电连接；所述金属微粒在表面分两部分并在这两部分分别涂覆不同颜色的导电漆，所述金属微粒放置在透明导电膜的表面上；周向均布的三根所述绝缘支撑杆贯穿外壳并与外壳固定连接，所述绝缘支撑杆在两端分别与金属盖板和透明盖板通过螺栓固定连接；所述拍摄组件包括高速摄像机和直角棱镜组；所述高速摄像机正对外壳，所述高速摄像机的焦点对正金属微粒；所述直角棱镜组包括三块直角棱镜，第一块直角棱镜位于封闭腔体外侧且正对透明盖板，第二块直角棱镜位于第一块直角棱镜的出射光路上，第三块直角棱镜位于第二块直角棱镜的出射光路上；封闭腔体内的金属微粒及第三块直角棱镜的出射光均位于高速摄像机的拍摄范围内。2.根据权利要求1所述的电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置，其特征在于，所述外壳与透明盖板均采用PMMA透明材质，所述充气阀为不锈钢精密球阀，所述充气阀可连接外部气体设备。3.根据权利要求1所述的电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置，其特征在于，所述高压电源的电压类型为直流电压或交流电压或冲击电压，所述高压电源的电压大小可调。4.根据权利要求1所述的电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置，其特征在于，所述高温流体管为采用PTFE材质的硬管，所述高温流体管的温度承受范围为-60℃～+260℃。5.根据权利要求1所述的电热复合场下同轴电极中金属微粒运动观测装置，其特征在于，所述高温储油箱采用聚碳酸酯材质，所述高温储油箱的工作温度为20～100℃；所述温度传感器包括热敏电阻，所述热敏电阻的材质包括金属氧化物陶瓷，所述温度传感器的测温范围为-50～200℃；所述加热装置包括由热电阻构成的加热丝，所述热电阻均匀分布在高温储油箱的内部。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓龙，王文杰，陈晓俊，厉伟，林莘，刘硕，葛凡，温苗，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，山东达驰电气有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21