一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，由电晕放电气候试验箱、电晕电流采集系统、无线电干扰及可听噪声采集系统组成；电晕放电气候试验箱通过继电器控制设备实现对密封试验箱内部气压、湿度和温度等条件的改变，从而模拟不同的试验气候环境；电晕电流采集系统，用于为试验箱内部电极提供高电压并采集电晕放电产生的放电电流；无线电干扰及可听噪声采集系统，用于采集气候试验箱内部试验电极电晕放电产生的无线电干扰值及可听噪声声波波形；本发明专利技术为电晕放电的环境效应研究提供了丰富的方法与数据支撑，尤其是对高海拔地区复杂环境放电特性机理研究提供了有效的试验手段。效的试验手段。效的试验手段。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统


[0001]本专利技术涉及电晕放电试验
，具体而言，涉及一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统。

技术介绍

[0002]近年来，电能需求持续增长，然而，能源与负荷分布不平衡，为了使能源得到充分合理的利用，通过超、特高压输电技术来实现远距离传输，但由于电压等级大幅度提高，电晕效应问题随之成为特高压输电关键技术问题之一。尤其是在高原地区，相对于平原地区，电晕放电现象也更为剧烈。此外，高海拔地区气候环境复杂多变，湿度、季节性变化等外部环境因素均对电晕放电产生一定的影响。综上所述，为了推进高原等高海拔地区的输电线路建设，需要从物理机理方面出发，对低气压下多环境因素协同影响的电晕放电及其效应的产生机制进行深入研究。
[0003]针对电晕放电及电晕效应问题，现有技术中进行了大量研究。目前针对相关的机理性的试验研究主要采用小电晕笼试验或是在长期观测站进行电磁环境效应的长期实测的方式。
[0004]目前对于电晕放电及其效应特性的试验研究主要集中在低海拔地区或是环境变量较少的情况下进行。对于高海拔地区多环境因素协同作用的电晕放电特性的研究较少，另外，高海拔复杂环境下的可听噪声、无线电干扰等电晕效应问题研究内容也亟需补充。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的是设计一种电晕放电及其环境效应特性的实验系统，可以实现一定环境参数范围内气压、湿度和温度的智能调节，并在此基础上，实现对不同电极的电晕放电电流、可听噪声及无线电干扰数据的实时测量。
[0006]为了实现上述技术目的，本申请提供了一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，由电晕放电气候试验箱、电晕电流采集系统、无线电干扰及可听噪声采集系统组成；
[0007]电晕放电气候试验箱包括，具有除湿回路和调温回路的密封箱，以及与密封箱连接的真空泵和加湿器，其中，电晕放电气候试验箱通过除湿回路、调温回路、真空泵和加湿器进行箱内的湿度、温度和气压的调节，并通过设置在密封箱两端的均压环与电晕电流采集系统电性连接，进行电晕放电试验；
[0008]电晕电流采集系统，与均压环电性连接，用于为试验箱内部电极提供高电压并采集电晕放电产生的放电电流；
[0009]无线电干扰可听噪声采集系统，用于采集电晕放电产生的无线电干扰值及可听噪声声波波形。
[0010]优选地，实验系统还包括继电器，分别与除湿回路、温度回路、加湿器、真空泵和电源端电性连接，用于根据电晕放电对于箱内的条件需求，进行湿度、温度和气压的调节，其
中，湿度范围为相对湿度30％到90％，气压范围为101.3kPa到50kPa，箱内温度为20℃。
[0011]优选地，加湿器由曝气盘加湿器，超声波加湿器和热蒸汽加湿器组成，用于在加湿时产生不同半径的水分子簇的水蒸气分子。
[0012]优选地，密封箱还包括：除湿回路和补偿回路，其中，除湿回路用于加湿回路，对相对湿度进行控制；
[0013]补偿回路用于调节气压后对湿度变化进行补偿。
[0014]优选地，电晕电流采集系统由依次电性连接的无感电阻模块、耦合电容、第一阻波器、分压器、高压发生器组成，其中，无感电阻模块由多个无感电阻同轴并联而成；
[0015]分压器的一端还连接有数字电压表，用于测量放电电流。
[0016]优选地，无线电干扰采集系统，包括第二阻波器，高压耦合回路和接收机；
[0017]高压耦合回路包括高压耦合电容和测量回路，用于将电晕电流的高频分量耦合至低压侧；
[0018]测量回路包括：
[0019]相互并联的电阻R2和电阻R3；
[0020]电阻R1，与电阻R2串联；电阻R1通过同轴电缆与电阻R3串联；
[0021]电阻R1与高压耦合电容串联。
[0022]优选地，高压耦合电容为2000pF，耐压为110kV；
[0023]电阻R1＝275Ω；
[0024]电阻R2＝电阻R3＝50Ω。
[0025]优选地，可听噪声采集系统由声压传感器和数据采集单元组成；
[0026]声压传感器用于通过数据采集单元，在密封箱的预留孔位处，采集声音信号。
[0027]本专利技术公开了以下技术效果：
[0028]通过本专利技术所设计的电晕放电及其环境效应特性的实验系统，不仅可以系统性获取不同气压、不同湿度下的电晕放电特性，并对电晕放电产生的可听噪声及无线电干扰数据进行采集，而且由于试验箱内部的空间可以容纳针板电极、小电晕笼电极等多种电极形式，从而能够实现对不同放电模型的环境效应进行试验。本专利技术为电晕放电的环境效应研究提供了丰富的方法与数据支撑，尤其是对高海拔环境放电特性机理研究提供了有效的试验手段。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。
[0030]图1是本专利技术所述的电晕放电试验箱装置示意图；
[0031]图2是本专利技术所述的试验箱环境控制回路示意图；
[0032]图3是本专利技术所述的电晕电流采集系统示意图；
[0033]图4是本专利技术所述的无线电干扰采集系统电路图；
[0034]图5是本专利技术所述的可听噪声采集系统电路图。
具体实施方式
[0035]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]如图1
‑
5所示，本专利技术提供了一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，由电晕放电气候试验箱、电晕电流采集系统、无线电干扰及可听噪声采集系统组成；
[0037]电晕放电气候试验箱包括，具有除湿回路和调温回路的密封箱，以及与密封箱连接的真空泵和加湿器，其中，电晕放电气候试验箱通过除湿回路、调温回路、真空泵和加湿器进行箱内的湿度、温度和气压的调节，并通过设置在密封箱两端的均压环与电晕电流采集系统电性连接，进行电晕放电试验；
[0038]电晕电流采集系统，与均压环电性连接，为试验箱内部电极提供高电压并采集电晕放电产生的放电电流；
[0039]无线电干扰及可听噪声采集系统，用于采集电晕放电产生的无线电干扰值及可听噪声声波波形。
[0040]进一步优选地，本专利技术提到的实验系统还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，其特征在于，由电晕放电气候试验箱、电晕电流采集系统、无线电干扰及可听噪声采集系统组成；所述电晕放电气候试验箱包括，具有除湿回路和调温回路的密封箱，以及与所述密封箱连接的真空泵和加湿器，其中，所述电晕放电气候试验箱通过所述除湿回路、所述调温回路、所述真空泵和所述加湿器进行箱内的湿度、温度和气压的调节，并通过设置在密封箱两端的均压环与所述电晕电流采集系统电性连接，进行电晕放电试验；所述电晕电流采集系统，与所述均压环电性连接，用于为试验箱内部电极提供高电压并采集电晕放电产生的放电电流；所述无线电干扰可听噪声采集系统，用于采集电晕放电产生的无线电干扰值及可听噪声声波波形。2.根据权利要求1所述一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，其特征在于：实现系统还包括继电器，分别与所述除湿回路、所述温度回路、所述加湿器、所述真空泵和电源端电性连接，用于根据电晕放电对于所述箱内的条件需求，进行湿度、温度和气压的调节，其中，湿度范围为相对湿度30％到90％，气压范围为101.3kPa到50kPa，箱内温度为20℃。3.根据权利要求2所述一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，其特征在于：所述加湿器由曝气盘加湿器，超声波加湿器和热蒸汽加湿器组成，用于在加湿时产生不同半径的水分子簇的水蒸气分子。4.根据权利要求3所述一种用于电晕放电及其环境效应特性的实验系统，其特征在于：所述密...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旺龄，周阳，刘冀邱，万保权，吕铎，刘云鹏，魏宏宇，张建功，刘健犇，王延召，干喆渊，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：