一种电弧实验装置的制作方法

1.本发明涉及电弧实验领域，特别是涉及一种绝缘油中电弧放电实验装置


背景技术：

2.在电力系统中存在着多种内部采用油纸绝缘结构的电力设备，例如油浸式变压器、油纸绝缘套管等。利用绝缘油和绝缘纸的良好电气特性完成设备绝缘需要，但是随着设备长时间运行，油纸绝缘内部会产生微气泡，随着微气泡在变压器油道中的移动与聚并，放电可能性增加。当放电发生时，能量较大的电弧使得周围的绝缘油裂解气化导致更多气泡的产生，进而导致电气设备发生更严重的故障，影响正常运行。同时充油密闭空间内发生放电会导致大量气体的产生，导致设备压力急速上升，可能发生爆裂、爆炸等危险事故。为防止这种事故的发生，为改进电气设备结构提供依据，研究电弧放电引起的变化进行是十分必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种电弧实验装置，可以准确判断由气泡放电导致的腔体压力变化。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种电弧实验装置，所述装置包括：圆柱形腔体、顶端组件、电弧组件、测量组件、底座及底座组件。
6.所述圆柱形腔体包括：圆柱形腔体顶盖和圆柱形腔体底座；所述圆柱形腔体底座与底座连接；
7.所述顶端组件包括：油枕、第二取气阀、第二进油口、压力变送器和绝缘柱；所述顶端组件设置在所述圆柱形腔体顶盖上；
8.所述电弧组件：类千分尺、弹簧、圆形铁片、导杆、导杆底座、上电极、上电极底座、下电极、下电极底座、导轨、导油管和加热管；所述弹簧、所述圆形铁片、所述导杆、所述导杆底座、所述上电极、所述上电极底座、所述下电极、所述下电极底座和所述导轨均设置在所述圆柱形腔体内部；所述上电极固定在所述上电极底座上，所述上电极底座能够与所述导轨相对滑动，所述下电极设置在所述下电极底座上，所述下电极底座固定在所述导轨上，所述上电极与所述下电极相对；所述类千分尺穿过所述圆柱形腔体通过所述圆形铁片与所述弹簧连接，所述弹簧内设置所述导杆，所述导杆的一端与所述圆形铁片连接，所述导杆的另一端与所述导杆底座连接；所述导杆底座与所述上电极底座连接；所述导油管的一端设置在所述上电极和所述下电极之间；所述加热管设置在所述圆柱形腔体的底部；
9.所述测量组件包括：温度传感器和加速度传感器；所述温度传感器和所述加速度传感器设置在所述导轨上；
10.所述底座组件包括：加热管电极、第一输油管、第一放油阀、第二输油管和第二放油阀；所述加热管电极透过所述圆柱形腔体底座与所述加热管连接，所述第一输油管和所
述第二输油管均透过所述圆柱形腔体底座与所述导油管的另一端连接；所述第一放油阀设置在所述第一输油管上，所述第二放油阀设置在所述第二输油管上。
11.可选的，所述油枕包括：第一安全阀、第一进油口、第一取气阀和油枕阀门；所述第一进油口设置在所述油枕的上端，所述油枕阀门设置在连接所述油枕和所述圆柱形腔体的管道上；所述第一安全阀、所述第一进油口和所述第一取气阀均通过螺纹与所述油枕连接。
12.可选的，所述绝缘柱中设置铜芯，所述铜芯通过铜线与上电极连接。
13.可选的，所述圆柱形腔体顶盖上设置类千分尺底座，所述类千分尺插入所述类千分尺底座的孔中；所述类千分尺包括类千分尺测微螺杆，所述类千分尺测微螺杆与所述圆形铁片连接。
14.可选的，所述导杆的一端与所述圆形铁片通过焊接方式连接，所述类千分尺测微螺杆与所述圆形铁片通过焊接方式连接。
15.可选的，所述圆柱形腔体顶盖设置航空插头。
16.可选的，所述圆柱形腔体的侧面设置观察窗。
17.可选的，所述圆柱形腔体底座上设置下观察窗。
18.可选的，所述顶端组件还包括：绝缘柱底座；所述绝缘柱经由所述绝缘柱底座设置在所述圆柱形腔体顶盖上。
19.可选的，所述导轨的顶端与所述圆柱形腔体顶盖连接。
20.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明设计合理，结构巧妙，采用类千分尺的设计可以控制上下电极之间距离，进而可以控制电弧弧长，通过电弧产生后等待时间的不同可以简单控制电弧能量大小，后续对数据的处理可以得到精确的电弧能量。同时本实验装置利用电弧组件中的加热管升高油温，用以模拟油浸式电力设备正常工作情况下的工作环境，为油浸式电力设备气泡放电导致的电弧故障的分析提供了实验装置。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的电弧实验装置的整体结构示意图。
23.图2是本发明的电弧实验装置的顶端组件结构示意图。
24.图3是本发明的电弧实验装置的腔体内部结构示意图。
25.图4是本发明的电弧实验装置的底部组件结构示意图。
26.符号说明：
[0027]1‑
安全阀，2
‑
第一进油口，3
‑
第一取气阀，4
‑
油枕，5
‑
油枕阀门，6
‑
第二取气阀，7
‑
第二进油口，8
‑
类千分尺，9
‑
类千分尺底座，10
‑
压力变送器，11
‑
绝缘柱，12
‑
绝缘柱底座，13
‑
航空插头，14
‑
圆柱形腔体顶盖，15
‑
观察窗，16
‑
圆柱形腔体，17
‑
类千分尺测微螺杆，18
‑
弹簧，181
‑
导杆，182
‑
导杆底座，19
‑
导轨，20
‑
上电极底座，21
‑
上电极，22
‑
下电极，23
‑
下电极底座，24
‑
导油管，25
‑
温度传感器，26
‑
加速度传感器，27
‑
加热管，28
‑
圆柱形腔体底座，
29
‑
加热管电极，30
‑
下观察窗，31
‑
第一输油管，32
‑
第二输油管，33
‑
第一放油阀，34
‑
第二放油阀，35
‑
底座。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
本发明的目的是提供一种电弧实验装置，可以准确判断由气泡放电导致的腔体压力变化。
[0030]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0031]
本发明的图1示出了电弧实验装置的整体结构示意图，图2
‑
图4分别示出了电弧实验装置的顶端组件结构示意图、电弧实验装置的腔体内部结构示意图和电弧实验装置的底部组件结构示意图。
[0032]
本发明的电弧实验装置包括：圆柱形腔体16、顶端组件、电弧组件、测量组件、底座35及底座组件。
[0033]
圆柱形腔体16包括：圆柱形腔体顶盖14和圆柱形腔体底座28；圆柱形腔体底座28与底座35连接。圆柱形腔体16通过螺栓与圆柱形腔体顶盖14连接，圆柱形腔体16通过焊接方式与底座35连接。
[0034]
顶端组件包括：油枕4、第二取气阀6、第二进油口7、压力变送器10、绝缘柱11和航空插头13；顶端组件通过螺栓设置在圆柱形腔体顶盖14上。压力变送器10用于测量圆柱形腔体16的内部压力。第二取气阀6用于对圆柱形腔体16内产生气体进行取样。航空插头13便于圆柱形腔体16内部传感器出线。绝缘柱11中设置铜芯，铜芯通过铜线与上电极21连接。电源通过绝缘柱11中的铜芯为上电极两端施加电压电流。绝缘柱底座12；绝缘柱11经由绝缘柱底座12设置在圆柱形腔体顶盖14上。
[0035]
电弧组件：类千分尺8、弹簧18、圆形铁片、导杆181、导杆底座182、上电极21、上电极底座20、下电极22、下电极底座23、导轨19、导油管24和加热管27；弹簧18、圆形铁片、导杆181、导杆底座182、上电极21、上电极底座20、下电极22、下电极底座23和导轨19均设置在圆柱形腔体16内部；上电极21通过螺丝固定在上电极底座20上，上电极底座20能够与导轨19相对滑动，下电极22通过螺丝设置在下电极底座23上，下电极底座23固定在导轨19上，上电极21与下电极22相对；类千分尺8穿过圆柱形腔体16通过圆形铁片与弹簧18连接，弹簧18内设置导杆181，导杆181的一端与圆形铁片焊接连接，导杆181的另一端通过螺丝与导杆底座182连接具体地，圆柱形腔体顶盖14上设置类千分尺底座9，类千分尺8插入类千分尺底座9的孔中；类千分尺8包括类千分尺测微螺杆17，类千分尺测微螺杆17与圆形铁片连接，导杆底座182通过螺丝与上电极底座20连接。导杆底座182底端开有一矩形槽，便于上电极21顶端通过铜线与圆柱形腔体顶盖14上的绝缘柱11铜芯相连。旋转类千分尺8使类千分尺测微螺杆17向外伸出，类千分尺测微螺杆17顶住圆形铁片，圆形铁片压紧弹簧18，导杆181向下移动，导致上电极底座20移动，进而导致上电极21向下移动。当旋转类千分尺8类千分尺测
微螺杆17向内收缩时，被压紧的弹簧18给导杆181顶端的圆形铁片施加向上的力，圆形铁片向上移动。由于圆形贴片和导杆181焊接在一起，导杆181也将向上移动，带动上电极底座和上电极向上移动。导轨19的顶端与圆柱形腔体顶盖14连接。导油管24的一端设置在上电极21和下电极22之间；加热管27设置在圆柱形腔体16的底部，用以加热圆柱形腔体16内部绝缘油，模拟电气设备正常运行温度。
[0036]
测量组件包括：温度传感器25和加速度传感器26；温度传感器25和加速度传感器26通过螺丝固定在导轨19上；
[0037]
底座组件包括：加热管电极29、第一输油管31、第一放油阀33、第二输油管32和第二放油阀34；加热管电极29透过圆柱形腔体底座28与加热管27连接，第一输油管31和第二输油管32均透过圆柱形腔体底座28与导油管24的另一端连接；第一放油阀33设置在第一输油管31上，第二放油阀34设置在第二输油管32上。
[0038]
油枕4具体包括：第一安全阀1、第一进油口2、第一取气阀3和油枕阀门5；第一进油口2设置在油枕4的上端。油枕阀门5设置在连接油枕4和圆柱形腔体16的管道上，打开油枕阀门5可用于向圆柱形腔体16内注油，关闭油枕阀门5防止气体进入油枕。第一安全阀1、第一进油口2和第一取气阀3均通过螺纹与油枕4连接。第一安全阀1防止油枕4内部压力过高。
[0039]
圆柱形腔体16的侧面设置观察窗15，圆柱形腔体底座28上设置下观察窗30，均便于观察圆柱形腔体16内部的电弧反应情况。
[0040]
相比于现有技术，本发明实现的技术效果包括：
[0041]
利用电弧组件中的类千分尺控制上下电极之间距离进而控制电弧的长度与能量，用以模拟不同能量下的电弧故障，利用电弧组件中的加热管升高油温，用以模拟油浸式电力设备正常工作情况下的油温，利用顶端组件中的第二取气阀和底端组件中的第一放油阀和第二放油阀，可以获取电弧放电之后的产物，并利用测量组件中的加速度传感器可以测得腔体内的振动；通过顶端组件中的压力变送器可以获得腔体压力数值。本发明通过电弧实验装置可以准确研究电弧放电引起的变化，为油纸绝缘结构的电力设备控制提供数据参考，也提高设备的安全性。本发明的电弧实验装置设计合理，结构巧妙，采用类千分尺的设计可以控制电极之间距离，进而可以控制电弧弧长，通过电弧产生后等待时间的不同可以简单控制电弧能量大小，后续对数据的处理可以得到精确的电弧能量。
[0042]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。