測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，調(diào)壓器的副邊與試驗變壓器的原邊相連，試驗變壓器的副邊的高壓端依次與高壓硅堆、保護電阻和圓盤形高壓電極串聯(lián)，在試驗變壓器副邊之間并聯(lián)有電阻分壓器，電阻分壓器的分壓端與示波器的信號輸入端連接。低壓電極橫置在圓盤形高壓電極正下方，低壓電極表面纏繞有不銹鋼細(xì)線，低壓電極與電流傳感器一側(cè)串聯(lián)，并同時與示波器的信號輸入端連接，以便檢測所述電流傳感器中的電流值大小，所述的電流傳感器另一側(cè)通過銅帶接大地。本試驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點，能夠準(zhǔn)確測量不同細(xì)線纏繞螺距下的超電暈起始特性。
【專利說明】測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及超電暈測量，具體涉及測量架空輸電線路中細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，屬于架空輸電線路雷電防護與安全運行的輔助裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路的雷擊跳閘故障是影響電網(wǎng)安全供電的一個難題，雷害事故在我國電力網(wǎng)絡(luò)線路全部跳閘事故中占很大的比重。如何提高電網(wǎng)的耐雷性能、減少輸電線路的雷擊次數(shù)，已成為保障我國以超特高壓輸電線路為主干的電力網(wǎng)絡(luò)安全運行的重要措施。雷電繞擊輸電線路的發(fā)生是由于雷電下行先導(dǎo)與輸電線路導(dǎo)線產(chǎn)生的上行先導(dǎo)相遇發(fā)生雷擊所導(dǎo)致，而上行先導(dǎo)的起始要經(jīng)歷由流注到先導(dǎo)的轉(zhuǎn)化過程，因此抑制流注的產(chǎn)生可以有效阻止先導(dǎo)的產(chǎn)生和發(fā)展。國內(nèi)外學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)了一種能夠抑制流注產(chǎn)生和發(fā)展的電暈類型，將其命名為超電暈，而細(xì)線是最理想的產(chǎn)生超電暈的電極形式。針對細(xì)線超電暈的研究表明:超電暈的存在能夠抑制流注的產(chǎn)生，同時改變周圍導(dǎo)線表面的電壓，從而抑制上行先導(dǎo)的起始和發(fā)展。而細(xì)線超電暈在輸電線路的實際應(yīng)用中，其對上行先導(dǎo)的抑制作用強弱由電暈起始場強值和電壓值直接決定，因此研制測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，從中獲取電暈起始的相關(guān)特性參數(shù)，判斷細(xì)線超電暈對上行先導(dǎo)的抑制程度并指導(dǎo)細(xì)線的設(shè)計規(guī)格，對保障架空輸電線路的雷電防護性能和安全運行具有非常重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的電暈測量試驗裝置，如申請?zhí)枮?00810046823.2的“基于紫外成像技術(shù)的特高壓輸電線路金具電暈試驗方法”，該專利公開的裝置主要包括均壓環(huán)、復(fù)合絕緣子串、上橫梁、高壓輸出端均壓環(huán)、門型構(gòu)架和紫外成像儀，通過紫外成像儀捕捉波長范圍為24(T280nm的紫外線，在距離被測物體水平距離l(T20m拍攝，作為判斷輸電線路和金具電暈起始的依據(jù)。該方法的主要缺點是:①“可見電暈”的定義由用戶確定，因此通過紫外成像儀作為電暈起始判據(jù)，獲取的電暈起始電壓精度較低；②只能測量輸電線路金具表面的電暈起始電壓，無法測量產(chǎn)生于輸電線路避雷線表面的超電暈起始電壓；③只能在白天進行電暈測量，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性受可見光的強度影響較大。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種能夠準(zhǔn)確測量架空輸電線路中細(xì)線超電暈的起始特性的試驗裝置，本試驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點，能夠準(zhǔn)確測量不同細(xì)線纏繞螺距下的超電暈起始特性。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，包括調(diào)壓器、試驗變壓器、高壓硅堆、保護電阻、電阻分壓器、示波器、用于模擬雷云的圓盤形高壓電極、用以模擬輸電線路避雷線的低壓電極和電流傳感器；
[0007]所述調(diào)壓器的副邊與試驗變壓器的原邊相連，試驗變壓器的副邊的高壓端依次與所述高壓硅堆、保護電阻和圓盤形高壓電極串聯(lián)，圓盤形高壓電極水平懸掛，在試驗變壓器副邊兩引出端之間并聯(lián)有電阻分壓器，電阻分壓器在試驗變壓器副邊高壓端的并聯(lián)點位于保護電阻和圓盤形高壓電極之間；所述電阻分壓器的分壓端與所述示波器的信號輸入端連接，用于監(jiān)測電阻分壓器的電壓波形及電壓大?。凰龅蛪弘姌O通過支撐架橫置在圓盤形高壓電極正下方，低壓電極表面呈線圈狀纏繞有不銹鋼細(xì)線，所述低壓電極與所述電流傳感器一側(cè)串聯(lián)，并同時與示波器的信號輸入端連接，以便檢測所述電流傳感器中的電流值大小，所述的電流傳感器另一側(cè)通過銅帶接大地。
[0008]為了確保測量人員的安全，所述低壓電極下方的地面上鋪設(shè)邊長4000mnT6000mm,厚度為2mnT3mm的接地用金屬板。
[0009]本實用新型圓盤形高壓電極為直徑20cm、厚2cm的銅質(zhì)圓盤。所述低壓電極為直徑f2cm、長f2m的銅線，表面纏繞的不銹鋼細(xì)線直徑為6(Γ?00 μ m，纏繞螺距為f3mm。
[0010]測量時，選擇纏繞有不同直徑、不同螺距的不銹鋼細(xì)線的低壓電極(圓柱形銅導(dǎo)線)，利用本裝置對圓盤形高壓電極施加負(fù)極性直流電壓，檢測電流傳感器的電流值，當(dāng)達到電暈起始臨界值10 μ A時記錄此時施加的電壓值，即可得到不同情形下的細(xì)線超電暈起始特性，用于判斷細(xì)線超電暈對上行先導(dǎo)的抑制程度并指導(dǎo)細(xì)線的設(shè)計規(guī)格，減少雷電繞擊輸電線路導(dǎo)線的概率，保障架空輸電線路的雷電防護性能和安全運行。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0012]1、本實用新型所采用的試驗高壓電極和低壓電極由簡單的圓形銅質(zhì)圓盤和圓柱形銅導(dǎo)線構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。銅導(dǎo)線表面纏繞的微米級的不銹鋼細(xì)線完全符合細(xì)線在輸電線路防雷應(yīng)用的規(guī)格要求，測量精度高，可以通過改變細(xì)線直徑和纏繞螺距，從而測量不同情況下的超電暈起始特性。
[0013]2、本實用新型的電極布置完全按照實際雷云條件下的輸電線路避雷線表面超電暈的起始過程進行模擬，通過調(diào)壓器調(diào)節(jié)施加于高壓電極的負(fù)極性直流電壓，吻合實際雷云電場強逐漸增強的物理過程，測量準(zhǔn)確性高，精度高，測量范圍廣。
[0014]3、本實用新型的超電暈起始判定采用脈沖電流法，當(dāng)導(dǎo)線表面的電暈電流達到10 μ A時認(rèn)為超電暈達到臨界起始狀態(tài)，與以往通過紫外成像儀的判定方法相比，判定簡單、直觀，且測量更為準(zhǔn)確。
[0015]4、本試驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，能方便的調(diào)整試驗參數(shù)等優(yōu)點，試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1-本實用新型裝置的原理示意圖。
[0017]圖2-本實用新型低壓電極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1_調(diào)壓器,2_試驗變壓器,3_高壓娃堆,4_保護電阻,5-電阻分壓器,6_不波器，7-圓盤形高壓電極，8-低壓電極，9-電流傳感器，10-支撐架，11-金屬板。

【具體實施方式】
[0019]參見圖1，從圖上可以看出，本實用新型測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，主要包括調(diào)壓器1，試驗變壓器2，高壓硅堆3，保護電阻4，電阻分壓器5，示波器6，圓盤形高壓電極7，低壓電極8，電流傳感器9，支撐架10和金屬板11，其中低壓電極結(jié)構(gòu)參見圖2。
[0020]其中調(diào)壓器I的副邊與試驗變壓器2的原邊相連，試驗變壓器2的副邊的高壓端與高壓硅堆3 —邊串聯(lián)，高壓硅堆3另一邊與保護電阻4串聯(lián)后再與電阻分壓器5并聯(lián)，電阻分壓器5的分壓端與示波器6的信號輸入端連接，以便監(jiān)測電阻分壓器5的電壓波形及電壓大小，電阻分壓器5的高壓端通過銅帶與圓盤形高壓電極7相連，通過調(diào)壓器I來控制圓盤形高壓電極7的電壓，便于測量不同情況下架空輸電線路中避雷線表面超電暈的起始特性，并且能夠保證測量人員的安全。
[0021]所述的圓盤形高壓電極7為直徑20cm、厚2cm的銅質(zhì)圓盤,用于模擬雷云,通過銅帶水平懸掛。所述低壓電極8為直徑f 2cm、長f 2m的銅線用以模擬輸電線路避雷線，表面纏繞直徑6(Γ100 μ m不銹鋼細(xì)線呈線圈狀，纏繞螺距為f 3mm，通過支架10垂直固定于圓盤形高壓電極7的正下方。所述低壓電極8與所述的電流傳感器9 一側(cè)串聯(lián)，并同時與所述示波器6的信號輸入端連接，以便檢測所述電流傳感器9中的電流值大小，所述的電流傳感器9另一側(cè)通過銅帶引入大地。所述的低壓電極8下方的地面上鋪設(shè)邊長4000mnT6000mm，厚度為2mnT3_的接地的金屬板11，確保測量人員的安全。
[0022]測量時，通過調(diào)壓器調(diào)節(jié)施加于高壓電極的負(fù)極性直流電壓，檢測電流傳感器的電流值，當(dāng)達到電暈起始臨界值10 μ A時記錄此時施加的電壓值(示波器顯示的電壓為電阻分壓器分壓后的電壓，通過分壓比即可得到施加于高壓電極的電壓值)，通過改變細(xì)線直徑和螺距，即可得到不同情形下的細(xì)線超電暈起始特性，用于判斷細(xì)線超電暈對上行先導(dǎo)的抑制程度并指導(dǎo)細(xì)線的設(shè)計規(guī)格，減少雷電繞擊輸電線路導(dǎo)線的概率，保障架空輸電線路的雷電防護性能和安全運行。
[0023]本實用新型通過改變低壓電極、其上纏繞的細(xì)線和接地金屬板尺寸給出三個實施例。
[0024]實施例1
[0025]所述的圓盤形高壓電極7為直徑20cm、厚2cm的銅質(zhì)圓盤。所述的低壓電極8為直徑1cm、長Im的銅線用以模擬輸電線路避雷線，表面纏繞直徑60 μ m不銹鋼纖維細(xì)線呈線圈狀，纏繞螺距為1mm。所述的低壓電極8下方的地面上鋪設(shè)邊長5000mm，厚度為2mm的接地的金屬板11，確保測量人員的安全。
[0026]實施例2
[0027]所述的圓盤形高壓電極7為直徑20cm、厚2cm的銅質(zhì)圓盤。所述的低壓電極8為直徑2cm、長Im的銅線用以模擬輸電線路避雷線，表面纏繞直徑80 μ m不銹鋼纖維細(xì)線呈線圈狀，纏繞螺距為2mm。所述的低壓電極8下方的地面上鋪設(shè)邊長4000臟，厚度為2mm的接地的金屬板11，確保測量人員的安全。
[0028]實施例3
[0029]所述的圓盤形高壓電極7為直徑20cm、厚2cm的銅質(zhì)圓盤。所述低壓電極8為直徑1cm、長2m的銅線用以模擬輸電線路避雷線，表面纏繞直徑100 μ m不銹鋼纖維細(xì)線呈線圈狀，纏繞螺距為3mm。所述的低壓電極8下方的地面上鋪設(shè)邊長6000臟，厚度為2mm的接地的金屬板11，確保測量人員的安全。
[0030]本實用新型的上述實施例僅僅是為說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，其特征在于:包括調(diào)壓器(I)、試驗變壓器(2)、高壓硅堆(3)、保護電阻(4)、電阻分壓器(5)、示波器(6)、用于模擬雷云的圓盤形高壓電極(7)、用以模擬輸電線路避雷線的低壓電極(8)和電流傳感器(9)； 所述調(diào)壓器(I)的副邊與試驗變壓器(2)的原邊相連，試驗變壓器(2)的副邊的高壓端依次與所述高壓硅堆(3)、保護電阻(4)和圓盤形高壓電極(7)串聯(lián)，圓盤形高壓電極水平懸掛，在試驗變壓器(2)副邊兩引出端之間并聯(lián)有電阻分壓器(5)，電阻分壓器(5)在試驗變壓器副邊高壓端的并聯(lián)點位于保護電阻(4)和圓盤形高壓電極(7)之間；所述電阻分壓器(5)的分壓端與所述示波器(6)的信號輸入端連接，用于監(jiān)測電阻分壓器的電壓波形及電壓大小；所述低壓電極(8)通過支撐架(10)橫置在圓盤形高壓電極(7)正下方，低壓電極表面呈線圈狀纏繞有不銹鋼細(xì)線，所述低壓電極(8 )與所述電流傳感器(9 ) 一側(cè)串聯(lián)，并同時與示波器(6)的信號輸入端連接，以便檢測所述電流傳感器中的電流值大小，所述電流傳感器另一側(cè)通過銅帶接大地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，其特征在于:所述低壓電極(8)下方的地面上鋪設(shè)邊長4000mnT6000mm,厚度為2mnT3mm的接地用金屬板(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，其特征在于:所述圓盤形高壓電極(7)為直徑20cm、厚2cm的銅質(zhì)圓盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量細(xì)線超電暈的電暈起始特性的試驗裝置，其特征在于:所述低壓電極(8)為直徑f 2cm、長f 2m的銅線，表面纏繞的不銹鋼細(xì)線直徑為6(Γ100 μ m，纏繞螺距為f 3mm。
【文檔編號】G01R31/12GK203929986SQ201420342000
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】廖一帆, 王國利, 楊慶, 范碩超, 張增福 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 重慶大學(xué)