一种用于研究覆雪闪络机理的系统及试验方法与流程

本发明涉及高压绝缘子覆雪试验，尤其是涉及一种用于研究覆雪闪络机理的系统及试验方法。

背景技术：

1、变电站的积雪在融雪期间，会润湿绝缘子表面的污秽，导致绝缘子电气性能急剧下降，可能引发绝缘子闪络，从而造成停电事故。鉴于积雪对变电站绝缘子绝缘性能的危害，国内外学者对支柱绝缘子、玻璃绝缘子串的覆雪闪络特性开展的研究。由于支柱绝缘子、玻璃绝缘子伞形结构较为复杂，对于绝缘子沿面闪络机理的研究通常采用平板模型进行，如对染污绝缘子闪络机理的研究采用了平板玻璃模型来观测染污放电的发展过程，因此对于绝缘子覆雪闪络也可以在玻璃平板进行。

2、平板玻璃模型研究绝缘子污秽闪络机理的方法为：

3、①按照给定的盐密/灰密对平板玻璃一侧进行均匀染污，在玻璃板的两端安装电极，接地端连接泄漏电流测量装置；

4、②在雾室内按照标准要求起雾一定时间后加压至闪络；

5、③测量试验过程中的电压、电流，用成像设备观测电弧的发展过程等。

6、按照平板玻璃模型研究污秽闪络机理的方法去研究覆雪闪络机理过程，存在以下问题：

7、雾可以对染污平板进行均匀润湿，因而电弧发展沿着高压电极和低压电极间最短路径进行，污闪电压和盐密的大小呈现很强的规律。而平板玻璃覆雪后，在环境温度下雪从玻璃平板边缘与空气接触充分的地方先融化，平板玻璃表面的污秽溶于水，放电沿着有较高电导率的雪水的地方发展，闪络电压与盐密、放电路径都有关系，且放电过程产生的热量会融化雪，因而导致闪络电压大小随机性强，不利于覆雪机理研究的开展。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明一方面提供一种用于研究覆雪闪络机理的系统，包括：

2、恒温装置；

3、模拟绝缘子，其设置在所述恒温装置中；

4、电极装置，其连接于所述模拟绝缘子的两侧，所述电极装置为所述模拟绝缘子提供电压；

5、加热装置，其设置在所述恒温装置中，并设置在所述模拟绝缘子正下方，所述加热装置为所述模拟绝缘子提供均匀恒定的热量。

6、优选地，所述电极装置与所述恒温装置的内壁之间预设间隔距离。具体而言，通过在电极装置与恒温装置之间预设间隔距离，能避免电极高压的一侧对恒温装置放电的隐患。

7、优选地，所述恒温装置为恒温箱。

8、优选地，所述加热装为加热灯带。具体而言，加热灯带热能辐射范围更广，使模拟绝缘子受热更均匀。

9、优选地，所述模拟绝缘子为玻璃平板。

10、优选地，所述玻璃平板的长度为30~50cm，宽度为28cm。

11、优选地，所述玻璃平板的长度为42cm，宽度为28cm。

12、优选地，所述模拟绝缘子底部还设置支撑柱进行支撑。

13、优选地，所述支撑柱包括四个，分别支撑设置在所述模拟绝缘子的四个角下方。

14、优选地，所述支撑柱为绝缘材质的支撑柱。具体而言，通过设置绝缘材质的支撑柱，能够保证模拟绝缘子与恒温装置的底部有间隔距离，同时能保证高压侧电极不会沿绝缘支撑柱对恒温箱下表面放电。

15、优选地，所述电极装置包括第一电极及第二电极；所述第一电极一端连接于所述模拟绝缘子的一侧，另一端外接高压引线；所述第二电极一端连接于所述模拟绝缘子的另一侧，另一端接地设置。

16、优选地，所述第一极板及所述第二极板均为球电极。

17、优选地，所述第一极板的外接的高压引线上还套设高压套管。

18、优选地，所述第二极板还连接电流测量装置，用于测量所述模拟绝缘子在闪络时产生的电流。

19、本发明的用于研究覆雪闪络机理的系统的有益效果：本发明通过设置的均匀加热装置解决了模拟绝缘子表面覆雪不能均匀融化的问题，使得覆雪放电的过程更有规律，有利于研究覆雪闪络过程。

20、本发明的另一方面还提供一种用于研究覆雪闪络机理的试验方法，包括如下步骤：

21、步骤一：对模拟绝缘子进行污秽涂敷和覆雪；

22、步骤二：将已涂覆的模拟绝缘子移入恒温装置中，并预设恒温装置的温度；

23、步骤三：放置电极装置，将电极装置连接在模拟绝缘子两端；

24、步骤四：将加热装置放置于模拟绝缘子的正下方，恒温加热；

25、步骤五：模拟绝缘子所覆盖积雪开始融化时，电极装置开始施加电压、直至出现闪络现象，同时记录电压值及电流值。

26、优选地，所述步骤二中恒温装置的预设温度为0~5℃。

27、优选地，所述步骤二中恒温装置的预设温度为3℃。

28、优选地，所述步骤一中的污秽涂敷盐密度为0.25mg/cm2、灰密为0.5mg/cm2。

29、优选地，所述步骤一中的积雪的覆盖厚度为3~7mm

30、优选地，所述步骤一中的积雪的覆盖厚度为5mm。

31、本发明的试验方法的有益技术效果为：通过控制加热装置的恒温加热保证了覆雪在模拟绝缘子上的均匀融化，同时记录整个过程的电流变化及电压变化，是覆雪闪络过程的研究有更多的参考。

技术特征：

1.一种用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，所述模拟绝缘子为玻璃平板。

3.根据权利要求1所述的用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，所述模拟绝缘子装置底部还设置支撑柱进行支撑。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，所述电极装置包括第一电极及第二电极；所述第一电极一端连接于所述模拟绝缘子的一侧，另一端外接高压引线；所述第二电极一端连接于所述模拟绝缘子的另一侧，另一端接地设置。

5.根据权利要求4所述的用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，所述第一极板的外接的高压引线上还套设高压套管。

6.根据权利要求4所述的用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，所述第二极板还连接电流测量装置，用于测量所述模拟绝缘子在闪络过程中产生的电流。

7.根据权利要求1所述的用于研究覆雪闪络机理的系统，其特征在于，所述电极装置与所述恒温装置的内壁之间预设间隔距离。

8.一种用于研究覆雪闪络机理的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的用于研究覆雪闪络机理的系统的试验方法，其特征在于，所述步骤二中恒温装置的预设温度为0~5℃。

10.根据权利要求8所述的用于研究覆雪闪络机理的系统的试验方法，其特征在于，所述步骤一中的积雪的覆盖厚度为3~7mm。

技术总结
本发明涉及一种用于研究覆雪闪络机理的系统，包括恒温装置、模拟绝缘子、电极装置、及加热装置；模拟绝缘子设置在所述恒温装置中；电极装置连接于模拟绝缘子的两侧，电极装置为模拟绝缘子提供电压；加热装置设置在恒温装置中，并设置在模拟绝缘子下方。本发明的用于研究覆雪闪络机理的系统通过设置的均匀加热装置，解决了模拟绝缘子表面覆雪不能均匀融化的问题，使得覆雪放电的过程更有规律，有利于研究覆雪闪络过程。

技术研发人员：范永强,岳永刚,王瑞军,王亚平,王维喆,孟文凯,宋奎岚
受保护的技术使用者：内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古超高压供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11