專利名稱：高壓電路及包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及絕緣子交界面的檢測領域，尤其涉及一種高壓電路及包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)。
背景技術：
復合絕緣子是由玻璃纖維樹脂的芯棒、合成材料的護套、傘裙和兩端的連接金具組成的絕緣子，由于其重量輕、強度高、耐污閃性能強、制造維護方便等眾多優(yōu)點而在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。為了不斷改進復合絕緣子的エ藝，提高它的質(zhì)量，需要對復合絕緣子的各部分組件進行鑒定實驗，以確定最優(yōu)的絕緣子設計方案與材料組合。標準IEC6227-2005即標稱電壓大于1000V的室內(nèi)外用聚合絕緣子定義、實驗方法和驗收準則，收錄了絕大部分常見的針對1000V以上絕緣子質(zhì)量的鑒定實驗，其中，僅有三 種可以鑒定復合絕緣子交界面質(zhì)量的實驗方法1、直接觀測法。通過肉眼直接觀測復合絕緣子交界面的缺陷如護套、傘裙、金具等部位有無開裂，有無電蝕損、粉化、漏電痕跡等。2、陡波實驗。實驗方法將復合絕緣子在鹽水中水煮后，對其施加沖擊電壓，觀察絕緣子的放電波形是否存在畸變，以及是否出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，從而判斷絕緣子交界面的質(zhì)量。3、エ頻干耐受實驗。實驗方法將復合絕緣子在鹽水中水煮后，對其施加30分鐘80%的閃絡電壓，在溫升是不超過10攝氏度時，觀察絕緣子的溫度變化，并依此判斷絕緣子交界面的質(zhì)量。但是，上述三種鑒定復合絕緣子交界面質(zhì)量的實驗方法均不能鑒別護套與芯棒交界面的脫粘類缺陷，無法評價護套與芯棒交界面的粘結質(zhì)量，而且檢測效率低，檢測成本聞。

實用新型內(nèi)容針對上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種高壓電路及包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，能夠有效檢測護套與芯棒交界面的脫粘類缺陷。為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的—種高壓電路，包括分壓器、高壓變壓器、高壓測量裝置、毫安表、毫安表保護電路以及電極結構；所述分壓器的一端連接高壓電源，另一端連接高壓變壓器，所述高壓測量裝置的一端與電極結構的一端和高壓變壓器的一端連接，另一端與高壓變壓器的另一端、毫安表的一端以及毫安表保護電路的一端連接，所述毫安表保護電路的另一端與毫安表的另一端和電極結構的另一端連接。特別的，所述電極結構的兩片電極上均開設有凹槽。本實用新型還公開了ー種包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，包括水煮裝置、高壓電路以及表面溫度測試儀；所述水煮裝置，用于將從待檢測的復合絕緣子中取樣得到的實驗組絕緣子進行水煮實驗；[0012]所述高壓電路，用于對從待檢測的復合絕緣子中取樣得到參照組絕緣子以及經(jīng)水煮裝置處理的所述實驗組絕緣子施加電壓，并檢測實驗組絕緣子和參照組絕緣子的泄漏電流；該高壓電路包括分壓器、高壓變壓器、高壓測量裝置、毫安表、毫安表保護電路以及電極結構，其中，分壓器的一端連接高壓電源，另一端連接高壓變壓器，所述高壓測量裝置的一端與電極結構的一端和高壓變壓器的一端連接，另一端與高壓變壓器的另一端、毫安表的一端以及毫安表保護電路的一端連接，所述毫安表保護電路的另一端與毫安表的另一端和電極結構的另一端連接；所述表面溫度測試儀，用于測試高壓電路中所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度。特別的，所述電極結構的兩片電極上均開設有凹槽。特別的，所述表面溫度測試儀選用紅外相機。本實用新型通過高壓電路中開設有凹槽的電極結構將實驗組絕緣子和參照組絕 緣子固定在電極結構中，保證了良好的導電性，通過紅外相機拍攝的圖片可以直觀的獲得實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度以及所述實驗組絕緣子護套與芯棒的交界面存在脫粘類缺陷的位置和形狀大小，提高了檢測效率。

圖I為本實用新型實施例提供的聞壓電路的電路結構意圖；圖2為本實用新型實施例提供的電極結構的剖面圖。圖3為本發(fā)明實施例提供的水煮容器的實際應用示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的漏電流與試驗電壓的關系具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明。復合絕緣子交界面的缺陷有很多中，但是針對護套與芯棒交界面的脫粘類缺陷也即護套與芯棒交界面的粘結質(zhì)量存在問題的缺陷，目前還沒有具體的檢測方法。本實用新型提供了一種高壓電路及包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，其檢測原理是如果復合絕緣子的護套與芯棒的交界面存在脫粘類缺陷，那么在水煮實驗時，脫粘類缺陷將變得更加明顯，在缺陷處將有水分侵入，其材料的電導率將升高，此時對復合絕緣子施加逐步上升的電壓，缺陷處的電流密度將増大，隨之泄漏電流將會升高，相應的出現(xiàn)局部發(fā)熱，表面溫度也會上升，比較水煮實驗后的復合絕緣子與未經(jīng)水煮的參照絕緣子的泄露電流與表面溫度，然后參照鑒定標準評價復合絕緣子護套與芯棒交界面的粘結質(zhì)量。請參照圖I所示，圖I為本實用新型實施例提供的高壓電路的電路結構示意圖。本實施例中高壓電路包括分壓器TI、高壓變壓器T2、高壓測量裝置V、毫安表mA、毫安表保護電路Pr以及電極結構S。所述分壓器Tl的一端連接高壓電源，另一端連接高壓變壓器T2，所述高壓測量裝置V的一端與電極結構S的一端和高壓變壓器T2的一端連接，另一端與高壓變壓器的另ー端、毫安表mA的一端以及毫安表保護電路Pr的一端連接，所述毫安表保護電路Pr的另ー端與毫安表mA的另一端和電極結構S的另一端連接。如圖2所示，所述電極結構S的兩片電極上均開設有凹槽。本實施例中包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)包括水煮裝置、高壓電路以及表面溫度測試儀。所述水煮裝置選用普通水煮實驗中使用的水煮容器。所述高壓電路包括分壓器Tl、高壓變壓器T2、高壓測量裝置V、毫安表mA、毫安表保護電路Pr以及電極結構S，其中，所述分壓器Tl的一端連接高壓電源，另一端連接高壓變壓器T2，所述高壓測量裝置V的一端與電極結構S的一端和高壓變壓器T2的一端連接，另一端與高壓變壓器的另一端、毫安表mA的一端以及毫安表保護電路Pr的一端連接，所述毫安表保護電路Pr的另一端與毫安表mA的另一端和電極結構S的另一端連接。所述電極結構S的兩片電極上均開設有凹槽。所述表面溫度測試儀選用紅外相機。所述水煮裝置，用于將從待檢測的復合絕緣子中取樣得到的實驗組絕緣子進行水煮實驗。所述高壓電路，用于對從待檢測的復合絕緣子中取樣得到參照組絕緣子以及經(jīng)水煮裝置處理的所述實驗組絕緣子施加電壓，并檢測實驗組絕緣子和參照組絕緣子的泄漏電流。所述表面溫度測試儀，用于測試高壓電路中所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度。本實施例中所述包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)檢測絕緣子芯棒與護套交界面的脫粘類缺陷的過程如下步驟101、從待檢測的復合絕緣子中取樣，獲得實驗組絕緣子和參照組絕緣子。使用金剛石鋸在冷水下從待檢測的復合絕緣子上截下5份實驗組絕緣子和I份參照組絕緣子，要求截面近似水平，與中軸線成90度夾角，長度在70毫米至80毫米范圍內(nèi)，使用砂紙對截面進行打磨使其盡量光滑，且使截面邊緣干凈，無毛刺。如果在取樣過程中與上述過程有差異，需記錄在實驗報告中。步驟102、對實驗組絕緣子進行水煮實驗。在水煮實驗前，使用異丙醇與濾紙清洗實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面。將5份實驗組絕緣子放入水煮容器中(玻璃或者不銹鋼材料)，使用去離子水進行23. 5小時至24. 5小時范圍內(nèi)的水煮實驗，其中，在去離子水中需加入0. 1%質(zhì)量的氯化鈉。根據(jù)實驗組絕緣子護套的厚度不同，水煮實驗的時間對應會有變化，如果護套的厚度超過5毫米，推薦水煮時間在65. 5小時至66. 5小時之間。如果需要在不同類型的復合絕緣子之間對比護套與芯棒交界面的粘結質(zhì)量，在進行水煮實驗時，將從同一復合絕緣子截取的實驗組絕緣子放在同一水煮容器中進行水煮實驗。水煮實驗完成后，將實驗組絕緣子取出，放入另一容器中(玻璃或者不銹鋼材料)，然后加入常溫的自來水浸泡至少15分鐘。應當注意，需要在三個小時之內(nèi)對實驗組絕緣子施加電壓，也即啟動加壓實驗，不然將影響實驗的效果。如圖3所示，圖3為本實用新型實施例提供的水煮容器的實際應用示意圖，圖中301為冷凝區(qū)，302為冷凝管，303為實驗組絕緣子，304為可調(diào)加熱板，305為水煮容器，其中，冷凝區(qū)301的長度為400mm(毫米)，冷凝管302的長度為700mm。步驟103、將參照組絕緣子和經(jīng)水煮實驗處理的實驗組絕緣子安裝在各自高壓電路的電極結構中，并對所述電極結構施加電壓。對所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子施加的電壓為逐步升高的電壓，而不是施加標準IEC6227-2005中所用的脈沖電壓和エ頻恒定電壓，這樣可以節(jié)約檢測時間。在進行加壓實驗前，需要使用濾紙將實驗組絕緣子表面拭干，吸掉表面水分。為了便于將實驗組絕緣子和參照組絕緣子固定在電極結構中，提高導電性，本實施例中電極結構的兩片電極上開設有與所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子的頂部和底部對應的凹槽，而且在實驗組絕緣子和參照組絕緣子的頂部和底部各墊裝有一金屬箔片，最終將實驗組絕緣子和參照組絕緣子的頂部和底部卡在兩片電極的凹槽中。然后，輸送電壓給所述高壓電路，開始對所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子施加電壓。步驟104、通過所述高壓電路中的毫安表mA檢測實驗組絕緣子和參照組絕緣子的泄漏電流，同時，通過紅外相機測試所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度。 高壓電路在對所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子施加逐步升高的電壓時，高壓電路的初始升壓速率為每秒I千伏(kv)，持續(xù)3秒，當試驗電壓到達3千伏吋，維持該電壓不變，在2分鐘后使用紅外相機測量實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度。使用紅外相機拍攝吋，需拍攝復合絕緣子全表面的溫度情況，建議從四周間隔90度拍攝4張照片。如果沒有紅外相機，也可以采用其它的單點測溫的儀器，在實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面均勻選取6個米樣點,姆個米樣點的溫度代表60度范圍內(nèi)的表面溫度情況。在第一次溫度測量完成后，升壓2千伏，待電壓穩(wěn)定兩分鐘后，重新按照第一次溫度測量的方法測量表面溫度，完成溫度測量后繼續(xù)升高2千伏電壓。上述過程重復進行直至試驗電壓達到29千伏。在最后一次溫度測量完成后(此時試驗電壓為29千伏)，將試驗電壓降壓至零。值得說明的是，在每個電壓點測量實驗組絕緣子和參照組絕緣子表面溫度的同時，還需要記錄實驗組絕緣子和參照組絕緣子泄露電流的大小，并且與對應的試驗電壓做成漏電流與試驗電壓的關系圖。由于濕度會影響空氣電導率，溫度會影響升壓過程中絕緣子的表面溫度，為了統(tǒng)ー標準，在進行實驗時需要記錄外界環(huán)境的溫度與濕度。步驟105、根據(jù)檢測到的實驗組絕緣子和參照組絕緣子的泄漏電流以及表面溫度，判斷待檢測的復合絕緣子的護套與芯棒的交界面是否存在脫粘類缺陷。根據(jù)檢測到的實驗組絕緣子和參照組絕緣子的泄漏電流以及表面溫度，然后對照鑒定標準判斷判斷待檢測的復合絕緣子的護套與芯棒的交界面是否存在脫粘類缺陷。而且根據(jù)所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子的漏電電流所對應的泄漏電流的波形，可以判斷實驗組絕緣子和參照組絕緣子是否存局部放電，當出現(xiàn)穩(wěn)定的泄漏電流的波形時，說明實驗組絕緣子和參照組絕緣子存在局部放電現(xiàn)象，那么就需要采取措施來抑制局部放電。其中，所述鑒定標準有三條第一條、在任何實驗電壓下，實驗組絕緣子兩端的電壓的變化和與其對應的泄漏電流的變化呈線性變化。第二條、在任何實驗電壓下，實驗組絕緣子的泄漏電流的幅值不高于I毫安。第三條、在任何實驗電壓下，實驗組絕緣子的表面溫度不高于50攝氏度，而且在對實驗組絕緣子和參照組絕緣子施加相同電壓時，實驗組絕緣子的表面溫度是比參照組絕緣子的表面溫度高出值小于10攝氏度。只有在同時滿足鑒定標準的第一至第三條時，才能判定待檢測的復合絕緣子的護套與芯棒的交界面不存在脫粘類缺陷。如圖3所示，圖3為本實用新型實施例提供的漏電流與試驗電壓的關系圖，圖中401為5份實驗組絕緣子中其中一份對應的實驗組曲線，402為參照組絕緣子對應的參照組曲線，在該圖中實驗組曲線401反映出實驗組絕緣子兩端的電壓的變化和與其對應的泄漏電流的變化并不呈線性變化，因此可以判定待檢測復合絕緣子的護套與芯棒的交界面存在脫粘類缺陷。需要說明的是，在本實施例的5份實驗組絕緣子中，如果檢測出有ー份實驗組絕緣子的護套與芯棒的交界面存在脫粘類缺陷，那么就表明待檢測復合絕緣子的護套與芯棒的交界面的粘結質(zhì)量存在問題，不能通過檢測。另外，通過紅外相機拍攝的圖片除了可以獲得實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度外，還可以直觀的觀察出所述實驗組絕緣子護套與芯棒的交界面存在脫粘類缺陷的位置和形狀大小。本實用新型的技術方案通過在實驗組絕緣子和參照組絕緣子的頂部和底部各設
置一金屬片以及開設有凹槽的電極結構將實驗組絕緣子和參照組絕緣子固定在電極結構中，提高了導電性；通過從待檢測的復合絕緣子中截取長度在70毫米至80毫米范圍內(nèi)的實驗組絕緣子和參照組絕緣子進行護套與芯棒交界面的粘結質(zhì)量檢測，而不是將整個待檢測的復合絕緣子作為實驗組進行檢測，提高了檢測效率，減少了檢測成本；通過紅外相機測試實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度，不僅可以獲得表面溫度信息和發(fā)熱的嚴重程度，而且可以通過紅外相機拍攝的圖片直觀的觀察出實驗組絕緣子護套與芯棒的交界面存在脫粘類缺陷的位置和形狀大小。上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.ー種高壓電路，其特征在于，包括分壓器、高壓變壓器、高壓測量裝置、毫安表、毫安表保護電路以及電極結構； 所述分壓器的一端連接高壓電源，另一端連接高壓變壓器，所述高壓測量裝置的一端與電極結構的一端和高壓變壓器的一端連接，另一端與高壓變壓器的另一端、毫安表的一端以及毫安表保護電路的一端連接，所述毫安表保護電路的另一端與毫安表的另一端和電極結構的另一端連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的高壓電路，其特征在于，所述電極結構的兩片電極上均開設有凹槽。
3.ー種包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括水煮裝置、高壓電路以及表面溫度測試儀； 所述水煮裝置，用于將從待檢測的復合絕緣子中取樣得到的實驗組絕緣子進行水煮實驗; 所述高壓電路，用于對從待檢測的復合絕緣子中取樣得到參照組絕緣子以及經(jīng)水煮裝置處理的所述實驗組絕緣子施加電壓，并檢測實驗組絕緣子和參照組絕緣子的泄漏電流；該高壓電路包括分壓器、高壓變壓器、高壓測量裝置、毫安表、毫安表保護電路以及電極結構，其中，分壓器的一端連接高壓電源，另一端連接高壓變壓器，所述高壓測量裝置的一端與電極結構的一端和高壓變壓器的一端連接，另一端與高壓變壓器的另一端、毫安表的一端以及毫安表保護電路的一端連接，所述毫安表保護電路的另一端與毫安表的另一端和電極結構的另一端連接； 所述表面溫度測試儀，用于測試高壓電路中所述實驗組絕緣子和參照組絕緣子的表面溫度。
4.根據(jù)權利要求3所述的包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電極結構的兩片電極上均開設有凹槽。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述表面溫度測試儀選用紅外相機。
專利摘要本實用新型公開一種高壓電路及包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)，所述包含高壓電路的絕緣子交界面檢測系統(tǒng)包括水煮裝置、高壓電路以及表面溫度測試儀，其中，所述高壓電路包括分壓器、高壓變壓器、高壓測量裝置、毫安表、毫安表保護電路以及電極結構。本實用新型能夠有效鑒別護套與芯棒交界面的脫粘類缺陷，且檢測效率高，檢測成本低。
文檔編號G01N25/72GK202599891SQ20122016040
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權日2012年4月16日
發(fā)明者趙慶州, 王黎明, 陳榮盛, 本哈德·魯茨 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司天生橋局