高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台及测量方法技术

本申请公开了一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台及测量方法，通过控制移动装置将被测三支柱绝缘子移动至静电探头的预设范围内，控制静电探头位置控制装置使得静电探头绕被测三支柱绝缘子的中心轴旋转和探头支架同步自转的同时静电探头垂直于被测三支柱绝缘子，使得静电探头沿被测三支柱绝缘子中心轴的移动，通过调整静电探头与被测三支柱绝缘子表面的角度，完成整个被测三支柱绝缘子表面电荷的测量。由此，提高了三支柱绝缘子表面电荷测量的准确性。电荷测量的准确性。电荷测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台及测量方法


[0001]本申请涉及表面电荷测量
，特别涉及一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台及测量方法。

技术介绍

[0002]气体绝缘输电线路(Gas Insulated Line，GIL)的绝缘系统是由绝缘子与绝缘气体组成。其中，绝缘子分为盆式绝缘子与三支柱绝缘子，主要用于支撑中心导杆以及保持其对地绝缘。GIL绝缘子为掺杂Al2O3的高电阻率环氧树脂，广泛应用于交流GIL。但由于绝缘子表面电荷积聚，直流GIL绝缘子仍然是制约直流GIL发展的关键因素之一。这主要是因为，GIL绝缘子的表面电荷消散极其缓慢，容易导致沿面闪络。因此，为揭示绝缘子表面电荷分布特性，有必要建立表面电荷测量平台。
[0003]准确地测量绝缘子表面电荷分布是研究电荷积聚的前提。相比于盆式绝缘子，三支柱绝缘子无法实现GIL单元之间的气密封，导致其使用量较少。此外，三支柱绝缘子几何结构复杂。因此，对于三支柱绝缘子表面电荷的观测滞后于盆式绝缘子。黎卫国等人于试验腔体的上下两侧分别开设测量腔，通过电荷扫描控制机构实时调整测量探头的轴向位置，结合旋转控制器，从而实现支柱绝缘子腿部区域的表面电荷的测量。此外，为了测量支柱绝缘子腹部区域的表面电荷，于下侧测量腔铺设静电探头导轨。因此，该测量系统可实现整个三支柱绝缘子表面电荷的测量。
[0004]为了提高测量的准确性，静电探头与被测绝缘子表面之间的距离仅3mm左右。因此，被测绝缘子表面周围电场不可避免地受探头支架的影响，从而降低了测量的准确性。此外，绝缘子表面电荷分布取决于周围电场分布。于试验腔体上下侧开设测量腔，改变了初始的同轴圆柱结构，容易畸变原有的电场分布。因此，测量系统的准确性较低。
[0005]本专利技术提出的三支柱绝缘子表面电荷测量平台，基于静电探头位置控制系统调整探头的扫描轨迹，简化了探头支架，减少了探头支架对测量结果的影响。采用T型试验管道，避免了对绝缘子周围电场的影响，从而提高了测量的准确性。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台及测量方法，提高了三支柱绝缘子表面电荷测量的准确性。
[0007]本申请第一方面实施例提供一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台，包括：移动装置，用于控制被测三支柱绝缘子移动；静电探头位置控制装置，用于控制所述静电探头的位置，实现所述静电探头沿所述被测三支柱绝缘子的轴向运动和绕所述被测三支柱绝缘子的旋转运动；探头支架，所述探头支架的一端安装所述静电探头，另一端与所述静电探头位置控制装置连接，用于调整所述静电探头与所述被测三支柱绝缘子表面的角度；控制件，所述控制件与所述移动装置和静电探头位置控制装置连接，用于控制所述移动装置将所述被测三支柱绝缘子移动至所述静电探头的预设范围内，控制所述静电探头位置
控制装置使得所述静电探头绕所述被测三支柱绝缘子的中心轴旋转和所述探头支架同步自转的同时所述静电探头垂直于所述被测三支柱绝缘子，使得所述静电探头沿所述被测三支柱绝缘子中心轴的移动，通过调整所述静电探头与所述被测三支柱绝缘子表面的角度，完成整个所述被测三支柱绝缘子表面电荷的测量；数据采集系统，用于采集所述静电探头采集的所述被测三支柱绝缘子的表面电荷，并对表面电荷进行显示。
[0008]可选地，在本申请的一个实施例中，所述移动装置包括：水平滑轨；接地环，所述接地环设置于所述水平滑轨上，沿所述水平滑轨在水平方向移动；中心导杆，所述中心导杆内嵌于高压导杆内部，设置于所述水平滑轨上方，且与所述水平滑轨平行，所述中心导杆一端设置支撑三支柱绝缘子，所述支撑三支柱绝缘子竖直设置，与所述接地环刚性连接，所述中心导杆另一端设置所述被测三支柱绝缘子，所述被测三支柱绝缘子竖直设置，与所述接地环通过滚轮滑动连接。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，所述静电探头位置控制装置包括：X轴滑轨；Y轴滑轨，所述Y轴滑轨与所述X轴滑轨相连，且与X轴滑轨垂直，通过Y轴滑轨与所述X轴滑轨控制所述静电探头绕所述被测三支柱绝缘子旋转；Z轴滑轨，所述Z轴滑轨与所述Y轴滑轨相连，控制所述静电探头沿被测支柱轴向的运动。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，所述探头支架与所述静电探头之间通过环氧树脂片保持电气绝缘。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，所述探头支架为空心铝合金管。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制件包括：第一步进电机，所述第一步进电机安装于所述X轴滑轨上，所述第一步进电机的旋转轴与所述探头支架刚性连接，控制所述探头支架旋转并带动所述静电探头，保持静电探头的有效测量区域始终位于所述被测三支柱绝缘子表面。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，所述数据采集系统包括：Trek静电电压计，用于输出所述静电探头采集的表面电荷；示波器，用于对表面电荷进行显示。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：T型试验管道，所述测量平台设置于所述T型试验管道内部。
[0015]本申请第二方面实施例提供一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量方法，利用上述实施例所述的高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台，在测量之前，断开外施电压，高压导杆接地，所述测量方法包括以下步骤：控制移动装置将被测三支柱绝缘子移动至静电探头的预设范围内；控制静电探头位置控制装置，将所述静电探头移动至所述被测三支柱绝缘子预设距离位置，并控制所述静电探头绕所述被测三支柱绝缘子腿部区域的中心轴旋转的同时，控制探头支架自转，完成所述被测三支柱绝缘子腿部区域的圆周方向的表面电荷测量；控制所述静电探头位置控制装置，调整所述静电探头于所述被测三支柱绝缘子表面的角度，并控制所述静电探头沿所述移动装置的水平方向移动，以测量所述被测三支柱绝缘子腹部区域的表面电荷，完成整个所述被测三支柱绝缘子表面电荷的测量。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：利用数据采集系统采集整个所述被测三支柱绝缘子的表面电荷，并进行显示。
[0017]本申请实施例提出的高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台及方法，通过控制移动装置将被测三支柱绝缘子移动至静电探头的预设范围内，控制静电探头位置控制
装置使得静电探头绕被测三支柱绝缘子的中心轴旋转和探头支架同步自转的同时静电探头垂直于被测三支柱绝缘子，使得静电探头沿被测三支柱绝缘子中心轴的移动，通过调整静电探头与被测三支柱绝缘子表面的角度，完成整个被测三支柱绝缘子表面电荷的测量。
[0018]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0019]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为根据本申请实施例提供的一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台示意图；
[0021]图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流GIL三支柱绝缘子表面电荷测量平台，其特征在于，包括：移动装置，用于控制被测三支柱绝缘子移动；静电探头位置控制装置，用于控制所述静电探头的位置，实现所述静电探头沿所述被测三支柱绝缘子的轴向运动和绕所述被测三支柱绝缘子的旋转运动；探头支架，所述探头支架的一端安装所述静电探头，另一端与所述静电探头位置控制装置连接，用于调整所述静电探头与所述被测三支柱绝缘子表面的角度；控制件，所述控制件与所述移动装置和静电探头位置控制装置连接，用于控制所述移动装置将所述被测三支柱绝缘子移动至所述静电探头的预设范围内，控制所述静电探头位置控制装置使得所述静电探头绕所述被测三支柱绝缘子的中心轴旋转和所述探头支架同步自转的同时所述静电探头垂直于所述被测三支柱绝缘子，使得所述静电探头沿所述被测三支柱绝缘子中心轴的移动，通过调整所述静电探头与所述被测三支柱绝缘子表面的角度，完成整个所述被测三支柱绝缘子表面电荷的测量；数据采集系统，用于采集所述静电探头采集的所述被测三支柱绝缘子的表面电荷，并对表面电荷进行显示。2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述移动装置包括：水平滑轨；接地环，所述接地环设置于所述水平滑轨上，沿所述水平滑轨在水平方向移动；中心导杆，所述中心导杆内嵌于高压导杆内部，设置于所述水平滑轨上方，且与所述水平滑轨平行，所述中心导杆一端设置支撑三支柱绝缘子，所述支撑三支柱绝缘子竖直设置，与所述接地环刚性连接，所述中心导杆另一端设置所述被测三支柱绝缘子，所述被测三支柱绝缘子竖直设置，与所述接地环通过滚轮滑动连接。3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述静电探头位置控制装置包括：X轴滑轨；Y轴滑轨，所述Y轴滑轨与所述X轴滑轨相连，且与X轴滑轨垂直，通过Y轴滑轨与所述X轴滑轨控制所述静电探头绕所述被测三支柱绝缘子旋转；Z轴滑轨，所述Z轴滑轨与所述Y轴滑轨相连，控制所述静电探头沿被测支柱轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，梁芳蔚，李传扬，庄伟建，梁作栋，汤玲玲，曾玉林，
申请(专利权)人：江苏金鑫电器有限公司，
类型：发明
国别省市：