一种换流阀用防腐蚀均压电极制造技术

本发明专利技术提供了一种换流阀用防腐蚀均压电极，包括不锈钢基座、塑料外壳和不锈钢电极；所述不锈钢电极为U型结构，所述不锈钢基座为凸型结构，所述不锈钢基座的底端与所述不锈钢电极的底端插接连接；所述塑料外壳套设于所述不锈钢电极底端和所述不锈钢基座底端的外部，所述塑料外套还套设于所述不锈钢电极的顶端且在顶端与底端连接内侧不套设。本申请提供的换流阀用防腐蚀均压电极由于特殊结构设计，使其大大降低了均压电极的腐蚀和沉积速度。大大降低了均压电极的腐蚀和沉积速度。

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀用防腐蚀均压电极


[0001]本专利技术涉及均压电极
，尤其涉及一种换流阀用防腐蚀均压电极。

技术介绍

[0002]换流阀是直流输电工程的核心设备，由于存在阀损耗，必须对阀损耗产生的热量进行有效散热，保证换流阀正常工作，换流阀晶闸管温结一般要求小于80℃，因此，通过内冷水冷却与晶闻管紧密接触的铝合金散热器实现晶闸管散热。为了避免换流阀内冷水主管路内外壁电压分布不均发生放电及阀组件内金属设备与水路接触产生泄漏电流的问题，在阀塔主内冷水管上及阀组件内的配水、汇水管上安装了均压电极，以实现主水冷管路内外壁电压均衡及释放泄漏电流，使泄漏电流从电气设备金属转移到惰性的均压电极上，避免了电气设备的腐蚀。
[0003]但运行经验证明，换流阀的水冷却系统内部普遍存在腐蚀结垢问题。换流阀在长时间的运行下，铝制散热器表面发生了电化学腐蚀反应，同时由于冷却介质流动造成的冲刷磨损，致使铝离子进入到循环水路中进行循环流动，虽然部分铝离子经副循环离子交换装置后被吸附，但仍有部分铝离子会随冷却水流动经过均压电极，在均压电极上发生电化学腐蚀和沉积。
[0004]截至2012年，国家电网公司12座换流站共发生直流闭锁事故80起，其中因换流阀内冷却系统故障而异致的单双极闭锁事故有18起，占事故总数的22.5％；2019年南方各直流工程共发生单级闭锁事故10起，其中因换流阀内冷却系统故障而导致的单级闭锁事故共2起，占事故总数的20％；根据对德阳、宝鸡、伊敏、兴仁等换流站发生的运行事故的统计结果，因换流阀内冷却系统故障引发的换流站运行事故占事故总数比例约为10％；对于換流阀内冷却系统出现的故障，其绝大多数直接或间接由内冷却水路均压电极吸附结垢的问题导致，占比在70％以上，每次换流阀发生故障不仅维修费用高昂，而且严重威胁了直流输电系统的高效运行。
[0005]现有技术中直流输电换流阀水路均压电极通常是在一个不锈钢底座2上面固定了一个细铂针电极1，如图1所示，这种均压电极结构存在以下弊端：1)由于均压电极附近电场较集中，容易俘获冷却水中的铝离子，久而久之，电极表面积累大量铝离子及其生成物，最终形成电极结垢，沉积物甚至会发生脱落致水管发生堵塞，降低了水冷系统正常运行的安全性和可靠性；2)不锈钢底座与铂针连接处会因为不锈钢被腐蚀造成铂针脱落，同时不锈钢底座被腐蚀造成出现漏水现象；3)水管一般为塑料材质，不锈钢底座螺纹较锋利，电极在水管上安装时，容易造成水管螺纹滑丝现象，造成水管的损坏。因此，均压电极的腐蚀与沉积问题亟需解决，以保证直流输电系统运行的可靠性和安全性。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题在于提供一种换流阀用防腐蚀均压电极，该均压电极可减缓腐蚀和沉积。
[0007]有鉴于此，本申请提供了一种换流阀用防腐蚀均压电极，包括不锈钢基座、塑料外壳和不锈钢电极；
[0008]所述不锈钢电极为U型结构，所述不锈钢基座为凸型结构，所述不锈钢基座的底端与所述不锈钢电极的底端插接连接；
[0009]所述塑料外壳套设于所述不锈钢电极底端和所述不锈钢基座底端的外部，所述塑料外套还套设于所述不锈钢电极的顶端且在顶端与底端连接内侧不套设。
[0010]优选的，所述不锈钢基座靠近所述不锈钢电极端设置有螺纹孔，且通过螺栓固定所述不锈钢电极。
[0011]优选的，所述塑料外壳还设置有与所述螺纹孔对应的圆孔，所述圆孔的直径大于所述螺纹孔直径1～2mm。
[0012]优选的，所述不锈钢基座顶端还设置有环状凹槽，用来连接外部导线。
[0013]优选的，所述塑料外壳的表面设置有螺纹和密封圈槽，用以保证均压电极的密封性。
[0014]优选的，所述塑料外壳的外端采用六棱螺母结构。
[0015]优选的，所述不锈钢电极的顶端进行圆角处理。
[0016]优选的，所述不锈钢基座的顶端进行圆角处理。
[0017]优选的，所述塑料外壳为一体式结构。
[0018]本申请提供了一种换流阀用防腐蚀均压电极，其中的不锈钢电极采用U型结构即空心圆柱状设计，内外均被塑料包裹，仅在内壁漏出部分电极与冷却水直接接触，既保证了均压电极原有的钳制电位作用，又极大地减少了电极与冷却水的直接接触面积，大大降低了均压电极的腐蚀和沉积速度；且电极呈轴对称形状，因此电极的空心内腔的场强保持为0，极大地减弱了冷却水中的[Al(OH)4]‑
，Al
3+
等离子团向电极空心内腔的迁移量，极大地降低了均压电极的电化学腐蚀和沉积速度，即使经过很长时间后均压电极的内壁附着了垢质，也不会使垢质脱落，避免了水管发生堵塞。
附图说明
[0019]图1为本专利技术现有技术中提供的均压电极的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术提供的均压电极的结构示意图。
具体实施方式
[0021]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。
[0022]在正常运行时均压电极都会发生电化学腐蚀和沉积，反应如下：
[0023]在阳极上主要为[Al(OH)4]‑
引发的沉积，反应为：
[0024]4[Al(OH)4]‑
→
2Al2O3↓
+8H2O+O2↑
+4e
‑
[0025]在阴极上主要为Al
3+
引发的沉积，反应为：
[0026]4Al
3+
+16OH
‑
→
2Al2O3↓
+8H2O+O2↑
+4e
‑
[0027]离子在电场作用下不断地向电极迁移，而电化学过程中形成的不溶性物质Al
(OH)3及[Al(OH)4]‑
等会附着在均压电极上形成结垢。
[0028]多数传统均压电极是针状的，电极针端部周围电场强度较强，易捕获较大离子团而形成垢质，久而久之垢质甚至会发生脱落，导致水冷系统发生堵塞，严重影响了系统的安全运行。
[0029]鉴于上述现状问题，本申请提供了一种换流阀用防腐蚀均压电极，如图2所示，图中1为不锈钢基座，2为塑料外壳，3为不锈钢电极4为螺栓，5为螺纹，6为螺纹孔，7为密封圈槽，8为环状凹槽，9为圆角，10为圆孔，11为六棱螺母结构，12为电极安装孔；其包括不锈钢基座、塑料外壳和不锈钢电极；
[0030]所述不锈钢电极为U型结构，所述不锈钢基座为凸型结构，所述不锈钢基座的底端与所述不锈钢电极的底端插接连接；
[0031]所述塑料外壳套设于所述不锈钢电极底端和所述不锈钢基座底端的外部，所述塑料外套还套设于所述不锈钢电极的顶端且在顶端与底端连接内侧不套设。
[0032]本申请提供的均压电极中，所述不锈钢基座为凸型结构，其靠近不锈钢电极端设置有螺纹孔，用于加固不锈钢电极。对不锈钢基座的顶端进行了圆角处理，并设有环状凹槽用来连接外部导线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换流阀用防腐蚀均压电极，包括不锈钢基座、塑料外壳和不锈钢电极；所述不锈钢电极为U型结构，所述不锈钢基座为凸型结构，所述不锈钢基座的底端与所述不锈钢电极的底端插接连接；所述塑料外壳套设于所述不锈钢电极底端和所述不锈钢基座底端的外部，所述塑料外套还套设于所述不锈钢电极的顶端且在顶端与底端连接内侧不套设。2.根据权利要求1所述的均压电极，其特征在于，所述不锈钢基座靠近所述不锈钢电极端设置有螺纹孔，且通过螺栓固定所述不锈钢电极。3.根据权利要求2所述的均压电极，其特征在于，所述塑料外壳还设置有与所述螺纹孔对应的圆孔，所述圆孔的直径大于所述螺纹孔直径1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢斌先，李光，刘鹏龙，孙欣宇，杨浩烁，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：