具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统及方法，涉及工频放电试验技术领域，所述试验系统包括：接地极板、接电电极、悬浮电极、工频电压发生器和测量计算装置，所述接电电极设于所述接地极板上方并与所述接地极板形成长空气间隙，所述悬浮电极设于所述长空气间隙处，所述工频电压发生器用于生成工频电压，所述测量计算装置与所述工频电压发生器和所述接电电极电连接，当所述工频电压逐渐上升时，若所述长空气间隙处发生放电，所述测量计算装置用于测量当前的工频电压并计算对应的放电电流。本发明专利技术可确定长空气间隙的工频击穿电压和对应的放电电流，测量得到的工频击穿电压和对应的放电电流可以指导输电线路的带电安全作业。路的带电安全作业。路的带电安全作业。

【技术实现步骤摘要】
具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统及方法


[0001]本专利技术涉及工频放电试验
，特别涉及一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统及方法。

技术介绍

[0002]长空气间隙放电是高电压工程领域长期关注的基础问题之一。长间隙放电研究可为高压输变电工程的外绝缘设计提供依据，亦是雷电屏蔽问题研究的重要基础。在电力系统中有很多悬浮导体存在于长空气间隙中的场景，例如工作人员进行带电作业的过程。
[0003]工频电压是呈周期性变化的电压，目前对于具有悬浮导体长空气间隙在工频放电下的放电特性参数尚不明确，导致工作人员带电作业过程中操作困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统及方法，以解决相关技术中现有悬浮导体在长空气间隙中发生工频放电时，其放电特性参数不明确导致工作人员带电作业操作困难的技术问题。
[0005]第一方面，提供了一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，包括：
[0006]接地极板；
[0007]接电电极，所述接电电极设于所述接地极板上方并与所述接地极板形成长空气间隙；
[0008]悬浮电极，所述悬浮电极设于所述长空气间隙处；
[0009]工频电压发生器，所述工频电压发生器用于生成工频电压；
[0010]测量计算装置，所述测量计算装置与所述工频电压发生器和所述接电电极电连接，当所述工频电压逐渐上升时，若所述长空气间隙处发生放电，所述测量计算装置用于测量当前的工频电压并计算对应的放电电流。
[0011]一些实施例中，所述测量计算装置包括：
[0012]测量组件，所述测量组件包括：
[0013]‑
采样电阻，所述采样电阻串联在所述工频电压发生器与所述接电电极之间；
[0014]‑
第一示波器，所述第一示波器用于采集所述采样电阻两端的电压；
[0015]计算组件，所述计算组件与所述第一示波器连接，所述计算组件用于根据所述采样电阻的阻值和所述第一示波器测量的电压计算得到所述放电电流。
[0016]一些实施例中，所述测量组件还包括：
[0017]金属外壳，所述金属外壳与所述工频电压发生器电连接，所述采样电阻设于所述金属外壳内，所述金属外壳通过第一导电金属板与所述采样电阻的第一端连接；
[0018]保护电阻，所述保护电阻设于所述金属外壳内，所述保护电阻的第一端通过第二导电金属板与所述采样电阻的第二端连接；
[0019]金属导杆，所述金属导杆的第一端与通过第三导电金属板与所述保护电阻的第二
端连接、第二端延伸至所述金属外壳外侧与所述接电电极连接。
[0020]一些实施例中，所述测量组件还包括：
[0021]绝缘环，所述绝缘环外侧与所述金属外壳卡接，所述绝缘环外侧夹持所述金属导杆外周。
[0022]一些实施例中，所述测量组件还包括：
[0023]‑
绝缘外壳，所述绝缘外壳设于所述金属外壳内部上方，所述第一示波器设于所述绝缘外壳内；
[0024]‑
数据发射器，所述数据发射器与所述第一示波器连接，所述数据发射器用于将所述第一示波器采集的电压信号转换为光信号发出；
[0025]所述计算组件包括：
[0026]‑
数据接收器，所述数据接收器通过光纤与所述数据发射器连接，所述数据接收器用于接收所述数据发射器发送的光信号，并将接收的光信号转换为电压信号发出；
[0027]‑
计算机，所述计算机与所述数据接收器连接，所述计算机用于根据所述数据接收器发送的电压信号和所述采样电阻的阻值计算得到所述放电电流。
[0028]一些实施例中，所述具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统还包括：
[0029]拍摄相机，所述拍摄相机的镜头指向所述长空气间隙处；
[0030]所述计算组件还包括：
[0031]第二示波器，所述第二示波器与所述数据接收器和所述拍摄相机连接，所述第二示波器接收所述数据接收器发出的电压信号生成触发信号发送至所述拍摄相机，所述拍摄相机根据所述触发信号启动并进行拍摄。
[0032]一些实施例中，所述具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统还包括：
[0033]多个支架，多个所述支架环形间隔所述接地极板周围；
[0034]与多个支架一一对应的多根绝缘绳，每根所述绝缘绳的第一端与所述悬浮电极连接、第二端与对应的所述支架连接，多根所述绝缘绳用于调节所述悬浮电极与所述接电电极之间的距离。
[0035]一些实施例中，每个所述支架均包括：
[0036]底座；
[0037]支撑杆，所述支撑杆的底端固定于所述底座上，所述支撑杆的顶端设有通孔。
[0038]一些实施例中，所述接电电极为棒型电极且下端为半球状；
[0039]所述悬浮电极为棒型电极且上下两端均为半球状。
[0040]第二方面，提供了一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验方法，使用前述的具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，包括以下步骤：
[0041]启动工频电压发生器，并使工频电压发生器的工频电压逐渐上升；
[0042]当长空气间隙处发生放电时，使用测量计算装置测量计算装置用于测量当前的工频电压并计算对应的放电电流。
[0043]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0044]本专利技术实施例提供了一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统及方法，所述试验系统设有工频电压发生器和测量计算装置，所述工频电压发生器生成工频电压输送至所述接电电极，当所述工频电压逐渐上升时，若所述长空气间隙处发生放电，所述测量
计算装置用于测量当前的工频电压并计算对应的放电电流，即可确定该长空气间隙的工频击穿电压和对应的放电电流，测量得到的工频击穿电压和对应的放电电流可以指导输电线路的带电安全作业。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]图1为本专利技术实施例提供的一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统的示意图；
[0047]图2为本专利技术实施例提供的测量组件的示意图；
[0048]图3为本专利技术实施例提供的计算组件的示意图；
[0049]图中：
[0050]1、接地极板；
[0051]2、接电电极；
[0052]3、悬浮电极；
[0053]4、工频电压发生器；
[0054]5、测量计算装置；51、测量组件；511、采样电阻；512、第一示波器；513、金属外壳；5131、第一导电金属板；5132、第二导电金属板；5133、第三导电金属板；514、保护电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，其特征在于，包括：接地极板(1)；接电电极(2)，所述接电电极(2)设于所述接地极板(1)上方并与所述接地极板(1)形成长空气间隙；悬浮电极(3)，所述悬浮电极(3)设于所述长空气间隙处；工频电压发生器(4)，所述工频电压发生器(4)用于生成工频电压；测量计算装置(5)，所述测量计算装置(5)与所述工频电压发生器(4)和所述接电电极(2)电连接，当所述工频电压逐渐上升时，若所述长空气间隙处发生放电，所述测量计算装置(5)用于测量当前的工频电压并计算对应的放电电流。2.如权利要求1所述的具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，其特征在于，所述测量计算装置(5)包括：测量组件(51)，所述测量组件(51)包括：
‑
采样电阻(511)，所述采样电阻(511)串联在所述工频电压发生器(4)与所述接电电极(2)之间；
‑
第一示波器(512)，所述第一示波器(512)用于采集所述采样电阻(511)两端的电压；计算组件(52)，所述计算组件(52)与所述第一示波器(512)连接，所述计算组件(52)用于根据所述采样电阻(511)的阻值和所述第一示波器(512)测量的电压计算得到所述放电电流。3.如权利要求2所述的具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，其特征在于，所述测量组件(51)还包括：金属外壳(513)，所述金属外壳(513)与所述工频电压发生器(4)电连接，所述采样电阻(511)设于所述金属外壳(513)内，所述金属外壳(513)通过第一导电金属板(5131)与所述采样电阻(511)的第一端连接；保护电阻(514)，所述保护电阻(514)设于所述金属外壳(513)内，所述保护电阻(514)的第一端通过第二导电金属板(5132)与所述采样电阻(511)的第二端连接；金属导杆(515)，所述金属导杆(515)的第一端与通过第三导电金属板(5133)与所述保护电阻(514)的第二端连接、第二端延伸至所述金属外壳(513)外侧与所述接电电极(2)连接。4.如权利要求3所述的具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，其特征在于，所述测量组件(51)还包括：绝缘环(516)，所述绝缘环(516)外侧与所述金属外壳(513)卡接，所述绝缘环(516)外侧夹持所述金属导杆(515)外周。5.如权利要求3所述的具有悬浮导体长空气间隙的工频放电试验系统，其特征在于：所述测量组件(51)还包括：
‑
绝缘外壳(517)，所述绝缘外壳(517)设于所述金属外壳(513)内部上方，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢诚，王力农，伍绍铖，高嘉辰，宋斌，彭勇，刘健犇，刘凯，刘庭，刘艳，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司武汉分院，
类型：发明
国别省市：