一种全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置的制作方法

1.本技术涉及绝缘试验系统，具体而言涉及一种全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置。


背景技术：

2.对于全封闭式气体绝缘高压开关，其所有高压元件应置于气体绝缘介质中，且绝缘介质的外部应接地，通常情况下，气体绝缘介质被接地金属外壳所包覆。
3.在变电站建设区域内，全封闭式气体绝缘高压开关与变电站其它设备进行对接时，为保证全封闭气体绝缘高压开关的安全性，应选择绝缘介质作为接口元件，例如气体绝缘高压开关与刚性气体绝缘输电线路之间的盆式绝缘子、气体绝缘高压开关与电缆之间的电缆附件、气体绝缘高压开关与或油变压器之间的油/sf6套管等，使高压开关内部的气体绝缘介质与其它设备隔开。
4.全封闭式气体绝缘高压开关现场安装或检修后需要进行绝缘试验，其现场绝缘试验一般按照以下三个步骤进行：步骤一：试验前，首先抽取接口元件与气体绝缘高压开关之间的sf6气体，使其与外部空气相通，再在套管顶端合适部位更换安装连接导体，通过该连接导体与气体绝缘高压开关的元件进行电气连接以引入一条试验母线，将试验母线末端与sf6/空气套管进行电气连接。最后抽取外部接口元件与sf6/空气套管之间的空气，重新注入额定压力的sf6气体；步骤二：进行绝缘试验时，将sf6/空气套管与外部试验变压器通过架空线相连，外部试验变压器产生的高压电即可接入气体绝缘高压开关。
5.步骤三：试验后，需抽取外部接口元件与sf6/空气套管之间的sf6气体，拆除试验母线、连接导体和sf6/空气套管，最后重新注入额定压力的sf6气体。
6.现有的现场绝缘试验方式下，气体绝缘高压开关与外部接口元件之间直接连接时，现场绝缘试验需要分别抽取再重新注入sf6气体，分别安装连接导体。现有的实验方式需要执行大量准备工作，设置气体绝缘高压开关三相分别进行的绝缘试验，并对各相应依次进行以上步骤。由于每一次试验均需拆装试验母线，因此不利于快速恢复供电的变电站。


技术实现要素：

7.本技术针对现有技术的不足，提供一种全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，本技术在气体绝缘高压开关本体与接口元件之间的内部连接导体合适位置接入试验母线，在试验母线中设置隔离装置，在隔离装置与接口元件之间设置接地装置，并将试验母线的末端连接至sf6/空气套管。本技术通过优化线路拓扑结构而直接通过各开关触发相应设备根据试验需要切换工作连接状态，从而在试验时将sf6/空气套管与试验变压器通过架空线相连即可方便灵活地进行每相绝缘试验，保障试验效率并提高试验安全性。本技术具体采用如下技术方案。
8.首先，为实现上述目的，提出一种全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其包括：试验母线，其一端同时与气体绝缘高压开关和外部接口元件电连接，其另一端连接试验变压器；隔离装置，其安装在试验母线中，连接在气体绝缘高压开关与试验变压器之间，合闸状态下在所述气体绝缘高压开关与试验变压器之间形成导电通路，分闸状态下阻隔气体绝缘高压开关与试验变压器之间电连接；接地装置，其安装在试验母线中，设置在隔离装置与外部接口元件之间，合闸时触发气体绝缘高压开关接地。
9.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述气体绝缘高压开关与外部接口元件之间由套管密封连接，所述套管内设置有内部连接导体，所述接地装置的一端连接所述内部连接导体，所述接地装置的另一端连接所述隔离装置。
10.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述外部接口元件为电缆附件。
11.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述接地装置的每一相分别通过外部接口元件连接变电站设备的对应相，隔离装置的每一相分别通过试验母线连接试验变压器的对应相，且，各相所连接地装置与隔离装置的分、合闸状态均分别单相分开操作。
12.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述试验母线与试验变压器之间分别连接有三相sf6/空气套管，每一相sf6/空气套管均分别连接匹配该相的接地装置的对应相；变电站设备分别连接有三相电缆附件，每一相电缆附件均分别连接匹配该相的接地装置的对应相；各接地装置分别连接在变电站设备对应相的高压侧及与该高压侧相连的气体绝缘高压开关的相应端口之间。
13.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述试验母线与试验变压器之间仅连接一相sf6/空气套管，所述sf6/空气套管通过试验母线同时连接分别匹配于各相的隔离装置，各隔离装置所对应的接地装置分别通过外部接口元件连接至变电站设备中高压侧的对应相。
14.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，工作时，隔离装置处于分闸状态，高压开关侧接地装置处于分闸状态；气体绝缘高压开关现场绝缘试验时，隔离装置处于合闸状态，高压开关侧接地装置处于分闸状态；单相试验时，接地装置与非试验相所对应的高压开关侧接地装置均同时处于合闸状态。
15.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述隔离装置包括：动触头连接导体，其第一端通过试验母线与sf6/空气套管电连接，其内部设置有中空导向支撑槽；隔离装置静触头，其通过外部接口元件与变电站设备的高压侧电连接，设置在动触头连接导体第二端的外侧，并正对中空导向支撑槽的开口端；隔离装置动触头，其与动触头连接导体电连接，滑动设置在所述中空导向支撑槽内；合闸状态下，隔离装置动触头沿所述中空导向支撑槽滑动至动触头连接导体的第二端，与隔离装置静触头电接触；分闸状态下，隔离装置动触头设置在所述中空导向支撑槽内部，脱离与隔离装置静触头的电接触。
16.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述隔离装置由隔离装置壳体密封，所述隔离装置壳体的两端分别连接所述隔离装置静触头
和动触头连接导体，所述动触头连接导体由隔离装置壳体一侧端部延伸至接近于隔离装置静触头的对侧位置；所述隔离装置还包括：内部传动件，其设置在动触头连接导体的顶部，与隔离装置动触头相啮合；绝缘传动杆，其底端与内部传动件连接，并与内部传动件同步转动；密封联轴器，其设置在隔离装置的顶部，与绝缘传动杆的顶端连接；操动机构设置在隔离装置壳体的顶端外部，通过密封联轴器驱动绝缘传动杆带动内部传动件使动触头连接导体沿空导向支撑槽滑动。
17.可选的，如上任一所述的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其中，所述接地装置由接地装置壳体密封，所述接地装置壳体内设置有内部传动件和接地动触头，接地装置壳体的底部连接内导壳体，所述内导壳体内部设置有外部接口元件及隔离装置电连接的内部导体；所述内部导体上安装有接地静触头；所述接地装置壳体的顶部设置有内部传动件，内部传动件的下侧连接有接地动触头，接地动触头由内部传动件驱动而向下滑动至与接地静触头电接触，或由内部传动件驱动而向上滑动至脱离与接地静触头电接触。
18.有益效果本技术在气体绝缘高压开关本体与接口元件之间的内部连接导体合适位置接入试验母线，利用试验母线套管所形成的气体绝缘腔体提供可靠的绝缘隔离，并在气体绝缘腔体中设置隔离装置及接地装置。本技术可在工作状态下，设置隔离装置处于分闸状态，接地装置处于合闸状态，以提供稳定供电输出；而在进行现场绝缘试验时，直接设置隔离装置处于合闸状态、接地装置处于分闸状态；进行单相试验时，切换接地装置与非试验相所对应的变压器侧接地装置同时处于合闸状态。由此，本技术能够在接入外部试验变压器后直接进行绝缘试验，而不需要分别拆装试验母线，能够快速完成绝缘试验，并在试验结束后迅速切换开关状态从而迅速恢复变电站供电。
19.此外，由于本技术的自连接装置直接通过气体绝缘腔体内的开关结构实现电路通断状态的切换，因此，本技术可从外部直接通过触发开关的传动件，而驱动开关结构内部触头切换其通断状态，从而控制每相外部接口元件与试验变压器之间的电气连接状态，以方便灵活地进行每相绝缘试验。本技术中，各相电路通断状态的切换无需人工操作电气连接管路即可实现，因此，本技术的直连接装置安全性能更高。
20.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。
附图说明
21.附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本技术的实施例一起，用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置的示意图；图2是本技术的装置在第一种实现方式下的电路原理图；图3是本技术的装置在第二种实现方式下的电路原理图；图4是本技术的装置中所采用的隔离装置内部结构示意图；图5是本技术的装置中所采用的接地装置的内部结构示意图；图中，1表示气体绝缘高压开关；2表示外部接口元件；3表示电缆；4表示连接导体；5表示接地装置；6表示隔离装置； 8表示试验母线；9表示sf6/空气套管；10表示架空线；11
表示试验变压器；51表示内部传动件；52表示接地动触头；53表示接地静触头；54表示内部导体；55表示内导壳体；56表示接地装置绝缘腔；60表示盆式绝缘子；61表示隔离装置静触头；62表示密封联轴器；63表示绝缘传动杆；64表示内部传动件；66表示隔离装置动触头；67表示动触头连接导体；68表示隔离装置壳体；69表示隔离装置绝缘腔。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
24.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
25.本技术中所述的“内、外”的含义指的是相对于隔离装置或接地装置本身而言，由其传动件指向壳体内部触头的方向为内，反之为外；而非对本技术的装置机构的特定限定。
26.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
27.本技术中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对隔离装置或接地装置时，由传动件指向壳体内部触头的方向即为下，反之即为上，而非对本技术的装置机构的特定限定。
28.图1为根据本技术的一种全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置，其用在全封闭式气体绝缘高压开关进行现场绝缘试验的情况。本技术的全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置包括：试验母线8，其一端同时与气体绝缘高压开关1和外部接口元件2电连接，其另一端连接试验变压器11；所述气体绝缘高压开关1与外部接口元件2之间由套管密封连接，所述套管内设置有内部连接导体4隔离装置6，其安装在试验母线中，连接在气体绝缘高压开关1与试验变压器11之间，合闸状态下在所述气体绝缘高压开关1与试验变压器11之间形成导电通路，分闸状态下阻隔气体绝缘高压开关1与试验变压器11之间电连接；接地装置5，其安装在试验母线中，设置在隔离装置6与外部接口元件2之间，并将所述接地装置5的一端连接所述内部连接导体4，所述接地装置5的另一端连接所述隔离装置6，以使得合闸时触发气体绝缘高压开关1接地。
29.由此，本技术可通过上述隔离装置6和接地装置形成图2或图3的电路结构，直接通过电缆3及由电缆附件实现的外部接口元件2连接电力变压器等高压电力器件，通过连接电缆的外部接口元件2，试验母线套管的一端置于sf6气室中，经外部接口元件2与气体绝缘高压开关实现电气连通，从而通过sf6气室内所设置的上述开关结构实现电路通断状态的快速切换。由此，本技术只需要将外部试验变压器接入即可通过切换各开关通断状态而进行
绝缘试验，避免现有方式下试验前需接入试验母线、试验后需拆除试验母线的麻烦。本技术通过对隔离装置6、接地装置5通断状态的切换能快速完成绝缘试验和恢复外部接口元件所连电力器件正常运转。
30.具体设置时，可参考图2所示，将全封闭式气体绝缘高压开关现场绝缘试验装置中接地装置5的每一相分别连接外部接口元件2所设的对应相，将高压开关现场绝缘试验装置中隔离装置6的每一相分别通过试验母线8连接试验变压器11的对应相，并将各相所连接地装置与隔离装置的分、合闸状态均设置为分别单相分开操作。由此，进行绝缘试验时，本技术可从外部通过开关控制每相油/sf6套管与试验变压器之间的电气连接状态，从而能方便灵活地进行每相绝缘试验，安全性能更高。
31.配合于上述单相独立操作的高压开关现场绝缘试验装置布线结构，图2实现方式下还可进一步将试验母线8与试验变压器11之间分别设置三相sf6/空气套管9，分别通过三相sf6/空气套管9连接匹配该相的试验装置隔离装置；并同样，将每一相外部接口元件2分别连接匹配该相的接地装置的对应相；同时将试验装置用匹配于各相的接地装置与匹配该相的电缆所连外部接口元件2电连接。由此将隔离装置、接地装置与接口元件之间的试验母线均设置为三相，并设置隔离装置、接地装置、外部接口元件、与气体绝缘高压开关分别单相对应各相sf6/空气套管9，通过隔离装置、接地装置单相分开操作实现三相独立测试，并保证测试过程中各相之间互不干扰。
32.此三相独立方式下的试验母线可选择三相，配置三相sf6/空气套管。其电气示意图可参考图2。
33.其他实现方式下，还可通过将三相合并为一相，配置一相sf6/空气套管，通过图3所示电气示意图实现三相电气连接。这种方式下，既可以采用三相共箱结构将三相导电结构设置在同一外壳中，也可设置三相分箱结构将三相导电结构分别密封在各自的外壳中。
34.三相合并控制时，可将设备外接的电缆3通过外部接口元件2连接至同一组包含三相的试验装置，并将试验装置的试验母线连接试验变压器11的sf6/空气套管。为进一步简化各试验装置内部电路结构，这种方式下还可进一步以图3所示方式，设置试验母线8与试验变压器11之间仅连接一相sf6/空气套管9，所述sf6/空气套管9同时通过试验母线连接匹配各相的若干个隔离装置，各隔离装置6所对应的接地装置5则分别通过油/sf6套管连接至电缆的对应相，各试验装置中所设的接地装置同时与外部接口元件2及气体绝缘高压开关1的相应端口电连接。
35.由此，上述实现方式可将各连接装置的末端sf6/空气套管合并为一套，简化各相之间的连接管线，并同时实现绝缘测试功能。
36.不论试验装置采用三相共箱机构或三相分箱结构，其均可采用图4所示方式构造隔离装置6，实现对试验母线内部连接各电力器件的连接导体4通断状态的切换与控制。该隔离装置6由隔离装置壳体68密封，该隔离装置壳体68内部所形成的隔离装置绝缘腔69中填充sf6等绝缘气体。隔离装置壳体68的两端分别通过盆式绝缘子60设置所述隔离装置静触头61和试验变压器连接导体671。其中，试验变压器连接导体671的外侧通过试验母线8、sf6/空气套管9以及架空线10连接至试验变压器11。试验变压器连接导体671的内侧通过动触头连接导体67连接隔离装置动触头66。其中，动触头连接导体67所连盆式绝缘子60的中心导体与试验变压器电连接，动触头连接导体67的第一端通过试验母线8与sf6/空气套管9
电连接，其另一端向内延伸形成中空导向支撑槽以容纳隔离装置动触头66。中空导向支撑槽的开口端正对隔离装置静触头61。其中，隔离装置静触头61通过该侧盆式绝缘子60的中心导体与外部接口元件2及电缆所连电力器件的高压侧电连接，设置在动触头连接导体67的外侧，并水平对齐于中空导向支撑槽的开口端。
37.由此，动触头连接导体67由隔离装置壳体68的一端延伸至接近于隔离装置静触头61，隔离装置动触头66通过与动触头连接导体67内部中空导向支撑槽之间的滑动连接实现电连接。而隔离装置动触头66本身又可以通过设置在动触头连接导体67顶部的内部传动件64的啮合传动而从动于设置在动触头连接导体67顶部的绝缘传动杆63，实现对隔离装置动触头66连接位置的切换。绝缘传动杆63，其底端与内部传动件64固定连接或与内部传动件相啮合，与内部传动件64同步转动；密封联轴器62可设置在隔离装置6的顶部与绝缘传动杆63的顶端固定连接或与绝缘传动杆的顶端相啮合同步传动。由此，设置在隔离装置壳体68的顶端外部的操动机构可设置为操动手柄或动力机构，其通过密封联轴器62对接并驱动绝缘传动杆63，由绝缘传动杆带动内部传动件64使隔离装置动触头66沿空导向支撑槽向一侧滑动，使得隔离装置动触头66沿所述中空导向支撑槽滑动至一端，与隔离装置静触头61电接触，将隔离装置6置于合闸状态；或使动触头连接导体67沿空导向支撑槽向另一侧滑动，使得隔离装置动触头66沿所述中空导向支撑槽滑动至另一端，脱离与隔离装置静触头61电接触，将隔离装置6置于分闸状态。
38.由此，本技术可通过将隔离装置6设置于合闸状态，并同时将接地装置5与变压器侧接地装置7同时处于分闸状态，而导通电缆所连设备与气体绝缘高压开关1，将电力器件设置在工作状态下正常工作。本技术还可通过将隔离装置6设置于合闸状态，而导通电力器件与试验端的试验变压器11，将电力器件设置在现场绝缘试验状态下，此时，相应将接地装置5处于分闸状态，即可实现对电力器件的绝缘试验。单相试验时，直接将接地装置5与非试验相所对应的接地装置均同时处于合闸状态，即可实现对得试验电路的接地保护，同时避免其干扰其他相电路进行测试试验。
39.考虑到接地装置5包含合闸接地与分闸工作两个状态，因此，其可通过图5所示的开关结构实现。图5中开关结构由内导壳体55及接地装置壳体密封，该内导壳体55内部所形成的接地装置绝缘腔56内填充sf6等绝缘气体。内导壳体55的两端分别通过盆式绝缘子60与气体绝缘高压开关和隔离装置6电连接。内导壳体55的顶部通过开关壳体密封设置接地动触头52和内部传动件51。接地动触头52可由接地金属杆实现，其下端能够由接地装置壳体的底部向下伸入内导壳体55内，与内部导体54上所设置的接地静触头53电连接。内部传动件51设置在所述接地装置壳体的顶部，操动机构可采用操动手柄或动力机构实现对接，该操动机构可直接设置在接地装置壳体外部。操动机构以手动或电动方式通过内部传动件51带动动触头52沿触头座上下滑动，使其下侧连接接地动触头52的顶部从而由内部传动件51驱动而向下滑动至与接地静触头53电接触，实现外部接口元件2所连电力器件与油/sf6出线套管的单相接地，以便其它相进行高压绝缘试验，或由内部传动件52驱动而向上滑动脱离与接地静触头53电接触。
40.其他实现方式下，所述接地装置5的内导壳体55及隔离装置6的隔离装置壳体68均可与试验母线8的套管连接为一整体。若试验装置中包含三相sf6/空气套管，且采用三相共箱结构，则，单相试验时应将不试验的另外两相隔离装置与接地装置都合闸。试验结束后，
可将sf6/空气套管接地，并将隔离装置和接地装置分闸。
41.综上，本技术通过在油/sf6出线套管与气体绝缘高压开关之间的内部连接导体的合适位置接入试验母线，在试验母线中设置隔离装置，并在隔离装置与油/sf6出线套管之间设置接地装置，设置试验母线的末端连接sf6/空气套管，从而在试验时将sf6/空气套管与试验变压器通过架空线相连，即可通过隔离装置、接地装置实现对对应试验母线电连接线路通断状态的切换，从而按照试验需要相应对实验电路通断连接状态进行切换，以节省原先拆装连接套管及导电线路的麻烦。本技术的隔离装置、接地装置可应单相分开操作，配合三相试验母线以及三相三相sf6/空气套管以保证各相之间互不干扰。本技术也可将三相合并为一相，配置一相sf6/空气套管，利用图3所示电气示意图，采用三相共箱结构——三相在同一外壳中，或者三相分箱结构——三相在各自的外壳中，实现同样的线路通断状态切换功能。
42.本技术相比于现有技术具有以下明显优势：1，本技术试验装置，可在气体绝缘高压开关与电力器件之间接入试验母线，试验母线内设置独立操作的隔离装置和接地装置、以及sf6/空气套管等单元，以直接通过驱动接地装置5和隔离装置6进行分闸或合闸切换而实现线路切换，满足各相现场绝缘试验需求，减少进行现场试验的工作量，提高工作效率；2，本技术的试验装置，可通过外部操动机构控制隔离装置与接地装置的分闸与合闸，可以实现多个电力器件之间，或同一器件的各相之间的试验对象转换，安全性能更高。
43.以上仅为本技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本技术的保护范围。