一種用于直流氣體絕緣輸電線路的金屬微粒捕捉器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)高壓輸電線路領(lǐng)域，尤其涉及一種直流氣體絕緣輸電線路(GIL)用金屬微粒捕捉器。
【背景技術(shù)】
[0002]以SF6S SF 6/隊(duì)混合氣體作為絕緣氣體的直流GIL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(chǎng)合具有廣闊的應(yīng)用前景。在直流GIL生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)以及設(shè)備運(yùn)行的過程中會(huì)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(chǎng)力的作用會(huì)在設(shè)備中運(yùn)動(dòng)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。所以在直流GIL設(shè)備內(nèi)部需要安裝一些抑制金屬微粒運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其中金屬微粒捕捉器就是其中之一。微粒捕捉器的主要思路是構(gòu)造腔體底部的低電場(chǎng)區(qū)，從而使得掉落在此區(qū)域的金屬微粒無(wú)法受到足夠的電場(chǎng)力從而限制微粒的啟舉，而起到抑制金屬微粒的作用。
[0003]由于在直流GIL內(nèi)部是單極性的直流電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的金屬微粒貫穿整個(gè)氣隙并碰撞導(dǎo)體，且具有更快的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)頻率，因此直流GIL金屬微粒捕捉器要解決以下問題:普通的金屬微粒捕捉器不易控制直流GIL金屬微粒的運(yùn)動(dòng)方向，很難捕獲快速運(yùn)動(dòng)的金屬微粒，不易在捕獲微粒后充分抑制微粒的帶電而防止微粒逃逸，捕獲率不高，存在老化問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述問題，針對(duì)直流GIL中的金屬微粒污染物，提出了一種直流氣體絕緣輸電線路用金屬微粒捕捉器，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種用于直流氣體絕緣輸電線路的金屬微粒捕捉器，其特征在于，由驅(qū)趕電極和金屬微粒捕捉槽兩部分組成；直流GIL鋁合金導(dǎo)體和直流GIL用柱式絕緣子在直流GIL鋁合金外殼內(nèi)部，在直流GIL鋁合金導(dǎo)體上位于直流GIL用柱式絕緣子的附近安裝驅(qū)趕電極，在直流GIL腔體內(nèi)底部安裝金屬微粒捕捉槽，使得驅(qū)趕電極傾斜面朝向底部的金屬微粒捕捉槽，金屬微粒捕捉槽分為3層，由下而上依次是內(nèi)凹式金屬屏蔽槽、環(huán)氧樹脂絕緣墊、強(qiáng)粘性熱熔膠涂層；其中，驅(qū)趕電極利用電場(chǎng)梯度及微粒碰撞反彈角度，來(lái)驅(qū)趕微粒遠(yuǎn)離絕緣子，并向金屬微粒捕捉槽方向運(yùn)動(dòng)；金屬微粒捕捉槽用來(lái)捕捉并限制微粒，最底層內(nèi)凹式金屬屏蔽槽產(chǎn)生低電場(chǎng)區(qū)，從而控制微粒運(yùn)動(dòng)、減小其逃逸率，中間層環(huán)氧樹脂絕緣墊覆于整個(gè)內(nèi)凹式金屬屏蔽槽底部，抑制微粒的帶電，最上層強(qiáng)粘性熱熔膠涂層能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)微粒的控制及捕獲。
[0006]所述驅(qū)趕電極為內(nèi)徑與直流GIL鋁合金導(dǎo)體的外徑配套的空心圓臺(tái)，采用鋁合金材質(zhì)，位于金屬微粒捕捉槽的斜上方，靠近絕緣子一側(cè)，且圓臺(tái)的斜面朝向金屬微粒捕捉槽并且圓臺(tái)的母線與導(dǎo)體的軸成15度的傾角。
[0007]所述內(nèi)凹式金屬屏蔽槽為鋁合金材質(zhì)，采用角度為60度的內(nèi)凹式屏蔽設(shè)計(jì)，多個(gè)槽道構(gòu)成整個(gè)金屬微粒捕捉槽的輪廓，根據(jù)微粒的運(yùn)動(dòng)分布優(yōu)化配置內(nèi)凹式金屬屏蔽槽的槽道覆蓋范圍為90度即直流GIL鋁合金外殼內(nèi)部的四分之一圓周，并使整個(gè)金屬微粒捕捉槽嚴(yán)密的貼合于腔體的底部。
[0008]所述環(huán)氧樹脂絕緣墊貼合于內(nèi)凹式金屬屏蔽槽底部表面，采用抽拉式可替換設(shè)
i+o
[0009]所述強(qiáng)粘性熱熔膠涂層能在SF6S SF 6/隊(duì)混合氣體中保持穩(wěn)定且不發(fā)生老化脫落。
[0010]有益效果
[0011]與交流GIL相比，在直流GIL內(nèi)部是單極性的直流電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的金屬微粒將貫穿整個(gè)氣隙并碰撞導(dǎo)體，且具有更快的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)頻率，因此本發(fā)明的有益效果具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0012]I)由于單極性電場(chǎng)的作用，直流GIL內(nèi)金屬微粒的運(yùn)動(dòng)均為貫穿性運(yùn)動(dòng)，即微粒都與導(dǎo)體發(fā)生碰撞，針對(duì)于此，本發(fā)明利用在導(dǎo)體上施加驅(qū)趕電極的方法，并調(diào)整驅(qū)趕電極為15度的傾角，從而使運(yùn)動(dòng)微粒在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中進(jìn)入微粒捕捉器的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬微粒的捕捉。
[0013]2)由于直流GIL內(nèi)金屬微粒在單極性電場(chǎng)作用下不斷加速，其運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)大于交流GIL，為了能充分捕捉微粒，本發(fā)明在金屬微粒捕捉槽底表面使用了具有強(qiáng)粘性的熱熔膠涂層，從而粘附微粒防止其與槽底碰撞再次彈起。
[0014]3)使用可替換環(huán)氧樹脂絕緣墊，阻礙微粒的帶電，并且通過替換絕緣墊及其上面的強(qiáng)粘性熱熔膠涂層，有效解決熱熔膠涂層老化及失去粘性的問題。
[0015]4)根據(jù)金屬微粒在腔體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)分布，配置內(nèi)凹式金屬屏蔽槽的槽道覆蓋角度為90度，以盡量減少其使用區(qū)域，從而最大程度上減少內(nèi)凹式金屬屏蔽槽對(duì)電場(chǎng)的畸變作用。
[0016]整個(gè)裝置針對(duì)直流GIL進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，對(duì)從不同角度對(duì)微粒進(jìn)行充分抑制，將本發(fā)明的捕捉器布置在直流GIL腔體絕緣子附近后，其整體結(jié)構(gòu)能承受腔室內(nèi)最高達(dá)0.7MPa的氣壓，利用驅(qū)趕電極驅(qū)使微粒運(yùn)動(dòng)到指定區(qū)域、利用粘性材料捕獲微粒、構(gòu)造低電場(chǎng)屏蔽區(qū)、使用環(huán)氧絕緣限制微粒再次帶電，在施加直流5min后，對(duì)金屬微粒的捕捉成功率達(dá)到90%以上，且不存在逃逸現(xiàn)象，從而有效的抑制了直流GIL內(nèi)部的金屬微粒污染物。
【附圖說明】
[0017]圖1為安裝了本發(fā)明直流GIL用金屬微粒捕捉器的管道結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖2為直流GIL鋁合金導(dǎo)體與驅(qū)趕電極的位置關(guān)系圖
[0019]圖3為本發(fā)明裝置中金屬微粒捕捉槽部分的結(jié)構(gòu)剖面圖
[0020]圖4為本發(fā)明對(duì)不同尺寸金屬微粒的捕捉率圖
[0021]I一直流GIL鋁合金導(dǎo)體；2—直流GIL鋁合金外殼；3—直流GIL用柱式絕緣子；4一驅(qū)趕電極；5—金屬微粒捕捉槽；6—內(nèi)凹式金屬屏蔽槽；7—環(huán)氧樹脂絕緣墊；8—強(qiáng)粘性熱熔膠涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0023]—種用于直流氣體絕緣輸電線路的金屬微粒捕捉器，其特征在于，由驅(qū)趕電極和金屬微粒捕捉槽兩部分組成；直流GIL鋁合金導(dǎo)體I和直流GIL用柱式絕緣子3在直流GIL鋁合金外殼2內(nèi)部，在直流GIL鋁合金導(dǎo)體I上位于直流GIL用柱式絕緣子3的附近安裝驅(qū)趕電極4，在直流GIL腔體內(nèi)底部安裝金屬微粒捕捉槽5，使得驅(qū)趕電極4傾斜面朝向底部的金屬微粒捕捉槽5，金屬微粒捕捉槽5分為3層，由下而上依次是內(nèi)凹式金屬屏蔽槽6、環(huán)氧樹脂絕緣墊7、強(qiáng)粘性熱熔膠涂層8 ;其中，驅(qū)趕電極4利用電場(chǎng)梯度及微粒碰撞反彈角度，來(lái)驅(qū)趕微粒遠(yuǎn)離絕緣子，并向金屬微粒捕捉槽5方向運(yùn)動(dòng)；金屬微粒捕捉