本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中的高壓輸電線路測試設(shè)備領(lǐng)域。特別涉及一種多功能充氣式金屬微粒無害化實驗裝置。

背景技術(shù)：

以SF₆或SF₆/N₂混合氣體作為絕緣氣體的氣體絕緣金屬輸電線路(GIL)設(shè)備因其具有輸送容量大、損耗低、環(huán)境友好且維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)，目前在高落差、征地困難、交叉跨越復(fù)雜的輸電場合具有廣闊的應(yīng)用前景。在GIL設(shè)備生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)以及設(shè)備運(yùn)行等過程中會不可避免的產(chǎn)生一定數(shù)量的金屬微粒，而金屬微粒受到電場力的作用會在設(shè)備中運(yùn)動或附著在電極或絕緣子表面上而導(dǎo)致導(dǎo)體、外殼間的氣隙擊穿或絕緣子的沿面閃絡(luò)，從而降低設(shè)備的絕緣性能。為了保證GIL設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需要對金屬微粒污染物進(jìn)行無害化處理，金屬微粒無害化處理思路大致有電極覆膜限制金屬微粒啟舉、微粒陷阱限制微粒運(yùn)動、絕緣子處理提高微粒抵抗性。

本發(fā)明針對多種功能的實驗室研究需要，通過各功能模塊化設(shè)計，為金屬微粒無害化研究提供實驗條件。

因主要針對GIL設(shè)備中金屬微粒無害化實驗研究，且要通過實時觀察監(jiān)測實驗效果，各種無害化實驗相互之間不能存在干擾，故多功能充氣式金屬微粒無害化實驗裝置主要應(yīng)滿足以下要求：

1)實驗裝置電場狀況與實際GIL設(shè)備盡可能相近；

2)實驗裝置內(nèi)氣體環(huán)境與實際GIL運(yùn)行時相同；

3)實驗裝置具有可視化窗口，可進(jìn)行實時觀察；

4)實驗裝置可進(jìn)行多種無害化措施實驗研究，且易于切換；

5)實驗裝置使用安全、高效，易于維護(hù)。

本發(fā)明基于以上的背景技術(shù)，提出一種多功能充氣式金屬微粒無害化實驗裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種多功能充氣式金屬微粒無害化實驗裝置，其特征在于，主要由筒形金屬腔體、電極模塊、有機(jī)玻璃視窗、充放氣模塊、實驗功能模塊組成，其中筒形金屬腔體兩端由法蘭將有機(jī)玻璃視窗密封固定，電極固定于上端有機(jī)玻璃中部，構(gòu)成同軸圓柱電極系統(tǒng)，筒形金屬腔體的筒身開有充放氣孔，分別與充氣閥和三通管相連，三通管分別連接放氣閥和-抽氣閥；筒形金屬腔體中部焊接金屬底座；筒形金屬腔體內(nèi)壁設(shè)有多功能模塊安裝凹槽，其凹槽內(nèi)還開有多條燕尾槽，用于各功能模塊的快速更換，高壓電極外周覆一層聚酰亞胺膜，對絕緣子屬性和微粒陷阱的金屬微粒無害化措施進(jìn)行實驗研究。

所述在筒形金屬腔體后端60.8mm，與水平直徑方向呈0°、54°、180°處，分別開孔并接氣壓表、充氣閥三通管。

所述實驗功能模塊包括覆膜電極、微粒陷阱和各型絕緣子。

所述筒形金屬腔體、玻璃視窗、高壓電極相互連接處均有密封膠圈，且施以螺栓固定，保證實驗裝置能夠承受最大0.6MPa氣壓，且保持20小時氣體泄漏小于0.1％；在實際GIL設(shè)備中充有0.5MPa SF₆氣體作為絕緣氣體。

所述同軸圓柱電極采用與實際GIL設(shè)備相同的電極結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)與實際工況相近的電場發(fā)生，為多功能無害化實驗創(chuàng)造基本條件。

所述筒形金屬腔體兩端設(shè)有的有機(jī)玻璃視窗，透光率達(dá)92％，用于外設(shè)高速相機(jī)對實驗過程實時監(jiān)測，實現(xiàn)各無害化措施實驗效果可靠記錄。

本發(fā)明的有益效果在于本實驗裝置各部分實現(xiàn)模塊化，密封位置由法蘭及螺栓固定，安全可靠；內(nèi)部各無害化功能模塊由80/*83mm凹槽安裝，安裝、維護(hù)簡單；切換方便?？稍谂c實際GIL相近的電場情況下，對電極覆膜、微粒陷阱、絕緣子屬性等金屬微粒無害化措施具體效果進(jìn)行實驗研究。

附圖說明

圖1a為實驗裝置俯視圖；圖1b為實驗裝置的前視圖。

圖2為電極及覆膜功能模塊。

圖3為多功能模塊安裝凹槽，其中a為頂面圖；b為正面圖。

圖中：1-氣壓表，2-充氣閥，3-三通管，4-放氣閥，5-抽氣閥，6-多功能模塊安裝凹槽，7-金屬底座，8-電極引線，9-法蘭，10-有機(jī)玻璃視窗，11-筒形金屬腔體，12-高壓電極，13-聚酰亞胺覆膜

具體實施方式

本發(fā)明提出一種多功能充氣式金屬微粒無害化實驗裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1a、圖1b所示為實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，多功能充氣式金屬微粒無害化實驗裝置主要由筒形金屬腔體、電極模塊、有機(jī)玻璃視窗、充放氣模塊、實驗功能模塊組成，其中筒形金屬腔體11兩端由法蘭9將有機(jī)玻璃視窗10密封固定，高壓電極12固定于前端有機(jī)玻璃視窗10中部，構(gòu)成同軸圓柱電極系統(tǒng)，在筒形金屬腔體后端60.8mm，與水平直徑方向呈0°、54°、180°處，分別開孔并接氣壓表1、充氣閥2，三通,3、三通管3分別連接放氣閥4與-抽氣閥5；筒形金屬腔體11中部焊接金屬底座7；高壓電極12外周覆一層聚酰亞胺膜13(如圖2所示)高壓電極12由電極引線8引出；該高壓電極12前端做直徑39.2mm圓角處理，尾端經(jīng)垂直開孔小球連接鋁制金屬桿作為電極引線8，高壓電源經(jīng)金屬桿輸入實驗裝置。筒形金屬腔體11內(nèi)壁設(shè)有多功能模塊安裝凹槽6，尺寸為80×83mm，其凹槽內(nèi)還開有多條燕尾槽(如圖3所示)，用于各功能模塊的快速更換，對絕緣子屬性和微粒陷阱的金屬微粒無害化措施進(jìn)行實驗研究。

所述筒形金屬腔體、玻璃視窗、高壓電極相互連接處均有密封膠圈，且施以螺栓固定，保證實驗裝置能夠承受最大0.6MPa氣壓，且保持20小時氣體泄漏小于0.1％；在實際GIL設(shè)備中充有0.5MPa SF₆氣體作為絕緣氣體。

所述同軸圓柱電極采用與實際GIL設(shè)備相同的電極結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)與實際工況相近的電場發(fā)生，為多功能無害化實驗創(chuàng)造基本條件。

所述筒形金屬腔體兩端設(shè)有的有機(jī)玻璃視窗，透光率達(dá)92％，用于外設(shè)高速相機(jī)對實驗過程實時監(jiān)測，實現(xiàn)各無害化措施實驗效果可靠記錄。

如圖2所示，進(jìn)行覆膜作為金屬微粒無害化措施實驗時，將經(jīng)過環(huán)氧樹脂覆膜的高壓電極以及可替換覆膜模塊安裝至實驗裝置中，即可對覆膜情況下金屬微粒運(yùn)動及分布情況進(jìn)行監(jiān)測。