本发明专利技术公开了一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台，包括可金属腔体，颗粒降落装置，GIL模拟装置，高速摄像装置，油浴加热装置，高压电源。金属腔体为密闭腔体，可充气模拟GIL的气体氛围；金属腔体上部安装颗粒降落装置，通过金属托盘盛装金属颗粒，抖动金属托盘释放颗粒至安装于金属腔体底部的GIL模拟装置，使颗粒与绝缘子发生碰撞；GIL模拟装置通过套管连接高压源，模拟GIL的电场环境；GIL模拟装置下方连接油浴加热装置，实现GIL内部的温升模拟；金属颗粒与绝缘子碰撞时，高速相机通过观察窗拍摄微粒运动轨迹，并计算微粒运动速度和恢复系数。基于此，可对GIL内金属颗粒碰撞不同温度绝缘子的恢复系数进行测量。碰撞不同温度绝缘子的恢复系数进行测量。碰撞不同温度绝缘子的恢复系数进行测量。
【技术实现步骤摘要】
一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台
[0001]本专利技术涉及一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台，属于 GIL内部颗粒恢复系数测量领域。
技术介绍
[0002]以SF6或SF6/N2混合气体作为绝缘气体的气体绝缘输电线路(GIL)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。因此在GIL设备内部采用了微粒陷阱、电极覆膜等微粒抑制措施。
[0003]微粒在GIL内运动过程中与电极、绝缘子等结构发生碰撞，特别在直流GIL 中，微粒的碰撞运动更加剧烈。在微粒陷阱、电极覆膜等微粒抑制措施的设计中，需要考虑微粒与电极、绝缘子及陷阱等的碰撞过程，而碰撞恢复系数是微粒碰撞过程中的关键参数，因此需要对GIL内微粒与绝缘子的碰撞恢复系数进行测量，并考虑GIL运行时产生的温升效应。本专利技术基于以上的
技术介绍
，提出一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是针对GIL系统中金属微粒碰撞，专利技术一种考虑温度影响的 GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台。
[0005]为实现上述的目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台，包括可金属腔体，颗粒降落装置，GIL模拟装置，高速摄像装置，油浴加热装置，高压电源。金属腔体为密闭腔体，可充气模拟GIL的气体氛围；金属腔体上部安装颗粒降落装置，通过金属托盘盛装金属颗粒，抖动金属托盘释放颗粒至安装于金属腔体底部的GIL模拟装置，使颗粒与绝缘子发生碰撞；GIL模拟装置通过套管连接高压源，模拟GIL的电场环境；GIL模拟装置下方连接油浴加热装置，实现GIL内部的温升模拟；金属颗粒与绝缘子碰撞时，高速相机通过观察窗拍摄微粒运动轨迹，并计算微粒运动速度和恢复系数。基于此，可对GIL内金属颗粒碰撞不同温度绝缘子的恢复系数进行测量。
[0007]一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台，其特征在于，包括可金属腔体，颗粒降落装置，GIL模拟装置，高速摄像装置，油浴加热装置，电压施加装置；
[0008]所述金属腔体为密闭腔体，金属腔体外壳两侧分别设置第一观察窗与第二观察窗；通过气阀进行充放气，气阀包括出气口和进气口，气瓶通过软管连接进气口，可对金属腔体进行充气，模拟GIL内气体环境；腔体上部设置密闭塞；
[0009]所述颗粒降落装置包括金属连接杆、金属托盘、金属颗粒；金属连接杆贯穿连接密闭塞，连接杆下方为金属托盘，托盘上方放置金属微粒；轻触金属连接杆可以抖落托盘内的
金属微粒；
[0010]所述GIL模拟装置包括高压电极、地电极、绝缘子、高压引线、接地线、绝缘支座；高压电极与地电极通过绝缘支座固定于金属腔体底部；绝缘子与高压电极、地电极紧密贴合；高压电极通过高压引线施加电压，地电极通过接地线与金属腔体外壳连接并接地；
[0011]所述高速摄像装置包括高速相机、计算机和补光灯；当金属颗粒降落至绝缘子并碰撞时，高速相机通过第二观察窗对颗粒的碰撞运动过程进行拍摄，补光灯通过第一观察窗进行补光，增强成像质量；拍摄完成后，高速相机的拍摄数据传输至计算机，对颗粒与绝缘子碰撞时的速度以及恢复系数进行计算；
[0012]所述油浴加热装置包括加热块、导油管、油浴锅；油浴锅对油进行加热，通过导油管进行循环，使连接与导油管末端的加热块升温，并控制与加热块紧密连接的绝缘子温度；
[0013]所述电压施加装置包括高压电源、导线和高压套管；高压电源通过导线连接高压套管，并通过高压引线对GIL模拟装置施加电压；
[0014]所述金属腔体外壳材质为铝合金，长、宽、高分别为400mm、400mm、800mm，壁厚10mm，可承受0.5Mpa气压；所述第一观察窗和第二观察窗为有机透明玻璃，半径75mm，厚15mm；
[0015]所述金属颗粒为铝质球状颗粒，颗粒半径代表GIL内产生的不同尺寸颗粒；
[0016]所述高压电极和地电极均为长方体块状结构，由铝合金制成，长100mm，宽 10mm，高100mm，电极上边缘与侧边缘倒半径3mm圆角；所述高压电极与地电极呈平行结构，间隔100mm；所述绝缘子为长方体块状结构，由环氧树脂制浇筑而成，长100mm，宽100mm，高10mm；
[0017]所述油浴加热装置可对绝缘子加热最高温度为130℃；
[0018]所述高压电源可对平台施加电压最高为300kV，长期稳定地提供波纹系数 <0.3％的高压直流电。
[0019]本专利技术的有益效果在于：该装置可以模拟实际的GIL系统，考虑GIL运行中的温升效应，测量微粒与绝缘子碰撞时的速度恢复系数，简单有效、易于实现，解决了运行GIL内微粒与绝缘子的碰撞恢复系数测量问题，为进一步优化设计微粒抑制措施提供参考，对GIL的安全可靠运行具有重要意义。
附图说明
[0020]图1为本专利技术装置结构示意图(正视图)。
[0021]图2为本专利技术装置结构示意图(侧视图)。
具体实施方式
[0022]所述金属腔体为密闭腔体，金属腔体外壳两侧分别设置第一观察窗与第二观察窗；通过气阀进行充放气，气阀包括出气口和进气口，气瓶通过软管连接进气口，可对金属腔体进行充气，模拟GIL内气体环境；腔体上部设置密闭塞；
[0023]所述颗粒降落装置包括金属连接杆、金属托盘、金属颗粒；金属连接杆贯穿连接密闭塞，连接杆下方为金属托盘，托盘上方放置金属微粒；轻触金属连接杆可以抖落托盘内的金属微粒；
[0024]所述GIL模拟装置包括高压电极、地电极、绝缘子、高压引线、接地线、绝缘支座；高
压电极与地电极通过绝缘支座固定于金属腔体底部；绝缘子与高压电极、地电极紧密贴合；高压电极通过高压引线施加电压，地电极通过接地线与金属腔体外壳连接并接地；
[0025]所述高速摄像装置包括高速相机、计算机和补光灯；当金属颗粒降落至绝缘子并碰撞时，高速相机通过第二观察窗对颗粒的碰撞运动过程进行拍摄，补光灯通过第一观察窗进行补光，增强成像质量；拍摄完成后，高速相机的拍摄数据传输至计算机，对颗粒与绝缘子碰撞时的速度以及恢复系数进行计算；
[0026]所述油浴加热装置包括加热块、导油管、油浴锅；油浴锅对油进行加热，通过导油管进行循环，使连接与导油管末端的加热块升温，并控制与加热块紧密连接的绝缘子温度；
[0027]所述油浴加热装置可对绝缘子加热最高温度为130℃；本实施方案中具体温度为60℃、90℃和120℃；
[0028]所述电压施加装置包括高压电源、导线和高压套管；高压电源通过导线连接高压套管，并通过高压引本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑温度影响的GIL绝缘子碰撞恢复系数测量平台，其特征在于，包括可金属腔体(1)，颗粒降落装置(2)，GIL模拟装置(3)，高速摄像装置(4)，油浴加热装置(5)，电压施加装置(6)；所述金属腔体(1)为密闭腔体，金属腔体外壳(11)两侧分别设置第一观察窗(12)与第二观察窗(13)；通过气阀(14)进行充放气，气阀(14)包括出气口(141)和进气口(142)，气瓶(15)通过软管(16)连接进气口(142)，可对金属腔体(1)进行充气，模拟GIL内气体环境；腔体上部设置密闭塞(17)；所述颗粒降落装置(2)包括金属连接杆(21)、金属托盘(23)、金属颗粒(23)；金属连接杆(21)贯穿连接密闭塞(16)，连接杆下方为金属托盘(22)，托盘上方放置金属微粒(23)；轻触金属连接杆(21)可以抖落托盘内的金属微粒(23)；所述GIL模拟装置(3)包括高压电极(31)、地电极(32)、绝缘子(33)、高压引线(34)、接地线(35)、绝缘支座(36)；高压电极(31)与地电极(32)通过绝缘支座(36)固定于金属腔体(1)底部；绝缘子(33)与高压电极(31)、地电极(32)紧密贴合；高压电极(31)通过高压引线(34)施加电压，地电极(32)通过接地线(35)与金属腔体外壳(11)连接并接地；所述高速摄像装置(4)包括高速相机(41)、计算机(42)和补光灯(43)；当金属颗粒(23)降落至绝缘子(33)并碰撞时，高速相机(41)通过第二观察窗(13)对颗粒的碰撞运动过程进行拍摄，补光灯(43)通过第一观察窗(12)进行补光，增强成像质量；拍摄完成后，高速相机(41)的拍摄数据传输至计算机(42)，对颗粒与绝缘子碰撞时的速度以及恢复系数进行计算；所述油浴加热装置(5)包括加热块(51)、导油管(52)、油浴锅(53)；油浴锅(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庆民，常亚楠，平安，刘智鹏，王健，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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