本发明专利技术公开一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置及方法，设置第一静导体、动导体和第二静导体，双插接结构，可同时进行不同触指结构配置方案下的微动磨损试验，两者保持独立，互不干扰。设置作动杆和作动器，可以根据本发明专利技术的触头磨损特性结果，能够驱动动导体做往复运动，实现对GIS/GIL实际运行过程中导杆发生伸缩时对触指的摩擦过程的模拟，通过设置第一热电偶、第二热电偶、电阻测量电路和温度传感器，能够获得不同摩擦频次、不同往复行程下，不同触指结构的接触电阻劣化特性，掌握绝缘子滑动触头载流特性规律，从而进一步优化触头结构，为触指选型、触指装配工艺提供数据支撑。支撑。支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置及方法
[0001]本专利技术属于电力设备电接触领域，特别针对特高压GIS/GIL，具体是一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置及方法。
技术介绍
[0002]GIS/GIL(气体绝缘金属封闭输电线路)作为特高压工程中的重要输电手段，受环境温度变化和电力系统调峰的影响，在运行中不可避免地发生热胀冷缩。GIL金属外壳的膨胀收缩量采用伸缩节进行补偿，导杆的膨胀收缩量采用插接式滑动触头结构进行补偿，金属外壳与导杆的相对位移差采用绝缘子来进行补偿。绝缘子作为GIS/GIL的关键部件，一端与金属外壳相连，一端与滑动触头电连接结构相接。插接式滑动触头在运行过程中发生动态、微量、往复的摩擦，容易导致触头出现机械磨损、化学腐蚀等情况。绝缘子附近滑动触头的载流特性至关重要，电连接滑动触头接触不良将会引发过热性故障，严重危害绝缘子的绝缘性能、机械性能，近年来，触头接触不良造成的事故在电力系统中时有发生，接触电阻的劣化是造成触指接触不良的根本原因。
[0003]目前GIL综合管廊工程绝缘子使用量大，电连接结构同时存在表带触头和弹簧触头等多种形式。目前，针对特高压GIL的型式试验尚无明确的细节要求，侧重于评估滑动触头在GIL预期寿命期内完成电连接功能的能力，尤其是滑动触头机械寿命对GIL整体可靠性的影响，而针对表带触指和弹簧触指两种电接触形式的劣化特性及影响因素并未展开深入分析，尤其是其表面磨损形貌、劣化机理研究甚少，因此，有必要设计一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置及方法，以对表带触指和弹簧触指两种电接触形式的劣化特性及影响因素进行分析。
技术实现思路
[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置及方法，本专利技术能够研究特高压GIS/GIL绝缘子电连接结构在微动摩擦(即表带触指和弹簧触指连接形式)下的载流特性、特高压GIS/GIL触头中典型触指的劣化特性，为特高压GIL滑动触头的安装方式、触指选型提供依据。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置，包括第一盆式绝缘子、作动器、作动杆、壳体以及设置于壳体内腔的第一静导体、动导体和第二静导体，第一盆式绝缘子安装于壳体的一端，第一静导体的一端与第一盆式绝缘子连接，第一静导体的另一端设有第一静导体母头，动导体的两端分别设有动导体公头和动导体母头，动导体公头插入第一静导体母头中，动导体公头和第一静导体母头之间设有触指；第二静导体上设有第二静导体公头，第二静导体公头插入动导体母头中，第二静导体公头和动导体母头之间设有触指；作动杆贯穿壳体的另一端且与壳体之间密封，作动杆的一端与动导体连接，作动杆的另一端与作动器连接；
[0007]第一盆式绝缘子位于壳体内侧的表面设有第一热电偶，触指的电接触面设有第二热电偶，触指上连接有用于测量其接触电阻的电阻测量电路，壳体内部设有测量壳体内部温度的温度传感器。
[0008]优选的，动导体公头和第二静导体公头的表面沿周向均开设有用于安装触指的安装槽。
[0009]优选的，动导体公头上开设有至少一条所述安装槽，第二静导体公头上开设有至少一条所述安装槽。
[0010]优选的，壳体另一端的侧面具有第一法兰，第一法兰上安装有第二盆式绝缘子，第二静导体与第二盆式绝缘子连接。
[0011]优选的，壳体的另一端的端部密封连接有封板，作动杆贯穿所述封板，作动杆与封板之间通过动密封连接。
[0012]优选的，壳体的侧面还设有用于安装端子板的法兰，端子板与该法兰密封连接，所述第一热电偶、第二热电偶、电阻测量电路的导线以及温度传感器均与所述端子板连接。
[0013]优选的，第一热电偶采用表面热电偶，第二热电偶采用T型热电偶，T型热电偶的设置形式为埋点式或缠绕式，所述触指采用表带触指和/或弹簧触指。
[0014]优选的，第一盆式绝缘子、作动杆、壳体、第一静导体、动导体和第二静导体均同轴设置，壳体内腔填充SF6气体。
[0015]本专利技术还提供了一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验方法，包括如下过程：
[0016]向本专利技术如上所述的超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置的壳体内填充SF6气体，待充填完成后，接入电源，对第一静导体、动导体和第二静导体加载电流；
[0017]待第一静导体、动导体和第二静导体上加载的电流达到预设值且壳体内部温度稳定后，启动作动器，作动器通过作动杆驱动动导体做往复运动，使触指发生磨损；
[0018]在动导体往复运动过程中，测量绝缘子表面的温度、触指的接触电阻、触指电接触面的温度以及壳体的温度；
[0019]待动导体往复运动预设次数后，将触指拆下，对触指的摩擦面进行理化试验分析。
[0020]优选的，向壳体内填充SF6气体时，先用SF6气体对壳体内腔进行清洗，清洗完成后，向壳体内填充SF6气体至预设压力；
[0021]对第一静导体、动导体和第二静导体加载电流时，逐级升高到预设电流；
[0022]动导体往复运动过程中的行程范围设置在
±
80mm内，摩擦速度可根据需求设定，一般为60次/小时；
[0023]触指的接触电阻通过四端电流压降法进行测量，测量电流一般选为300A；
[0024]对触指的摩擦面进行的理化试验分析包括SEM和EDS。
[0025]本专利技术具有如下有益效果：
[0026]本专利技术种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置中，设置第一静导体、动导体和第二静导体，双插接结构，可同时进行不同触指结构配置方案下的微动磨损试验，两者保持独立，互不干扰。设置作动杆和作动器，可以根据本专利技术的触头磨损特性结果，能够驱动动导体做往复运动，实现对GIS/GIL实际运行过程中导杆发生伸缩时对触指的摩擦过程的模拟，通过设置第一热电偶、第二热电偶、电阻测量电路和温度传感器，能够获得不同摩
擦频次、不同往复行程下，不同触指结构的接触电阻劣化特性，掌握绝缘子滑动触头载流特性规律，从而进一步优化触头结构，为触指选型、触指装配工艺提供数据支撑。
附图说明
[0027]图1为本专利技术绝缘子滑动触头载流特性试验平台的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术绝缘子滑动触头载流特性试验装置内部结构视图；
[0029]图3为本专利技术实施例中插接结构处接触电阻随磨损次数变化规律示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例中插接结构处温度随磨损次数变化规律示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例中摩擦产生的碎屑颗粒SEM图；
[0032]图6为本专利技术实施例中摩擦产生的碎屑颗粒ZET粒径分析。
[0033]图中：1
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1为第一盆式绝缘子，1
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2为第二盆式绝缘子，2为壳体，3为连接件，4为第一静导体母头，5为表带本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置，其特征在于，包括第一盆式绝缘子(1
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1)、作动器、作动杆(11)、壳体(2)以及设置于壳体(2)内腔的第一静导体、动导体和第二静导体，第一盆式绝缘子(1
‑
1)安装于壳体(2)的一端，第一静导体的一端与第一盆式绝缘子(1
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1)连接，第一静导体的另一端设有第一静导体母头(4)，动导体的两端分别设有动导体公头(6)和动导体母头(8)，动导体公头(6)插入第一静导体母头(4)中，动导体公头(6)和第一静导体母头(4)之间设有触指；第二静导体上设有第二静导体公头(10)，第二静导体公头(10)插入动导体母头(8)中，第二静导体公头(10)和动导体母头(8)之间设有触指；作动杆(11)贯穿壳体(2)的另一端且与壳体(2)之间密封，作动杆(11)的一端与动导体连接，作动杆(11)的另一端与作动器连接；第一盆式绝缘子(1
‑
1)位于壳体(2)内侧的表面设有第一热电偶，触指的电接触面设有第二热电偶，触指上连接有用于测量其接触电阻的电阻测量电路，壳体(2)内部设有测量壳体(2)内部温度的温度传感器。2.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置，其特征在于，动导体公头(6)和第二静导体公头(10)的表面沿周向均开设有用于安装触指的安装槽。3.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置，其特征在于，动导体公头(6)上开设有至少一条所述安装槽，第二静导体公头(10)上开设有至少一条所述安装槽。4.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置，其特征在于，壳体(2)另一端的侧面具有第一法兰，第一法兰上安装有第二盆式绝缘子(1
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2)，第二静导体与第二盆式绝缘子(1
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2)连接。5.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS/GIL绝缘子载流特性试验装置，其特征在于，壳体(2)的另一端的端部密封连接有封板，作动杆(11)贯穿所述封...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭宗仁，靳守锋，崔博源，田汇冬，王浩然，陈允，徐家忠，吴泽华，李琴，齐印国，亓云国，袁树锋，马成喜，段连雨，王海霞，刘庆东，张强，高海龙，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司山东电工电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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