[发明专利]一种基于2MV陡前沿冲击试验装置的陡化间隙调节装置

说明书

技术领域

本发明渉及用于GIS陡化间隙的调节机构，尤其是对输出VFTO波形的准确性要求高的陡化间隙装置。

背景技术

气体绝缘开关（Gas Insulated Switchgear，简称GIS），是将断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等设备全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充SF₆绝缘气体。GIS以其将结构紧凑、占地小、安全、运行可靠性高、检修周期长、不受环境影响等优点，越来越多的应用于电力系统供电质量要求高的场合。

然而GIS由于其内部充有SF₆气体，该气体具有较高的电气强度，优良的灭弧性能，但是SF₆气体内部由于隔离开关或断路器动作时，因触头间击穿和多次重燃会产生高幅值的快速暂态过电压（VFTO，Very Fast Transient Overvoltage），这种VFTO上升时间极短、幅值较高，VFTO 引发的绝缘击穿事故率超过了雷电和操作过电压引起的绝缘击穿事故率，对GIS内部设备及外部连接设备的安全造成极大的威胁。因此采用冲击电压发生器提供幅值最高可达2MV的冲击电压波形，然后通过自击穿陡化间隙来进行陡化和实现电压控制，最终在试验腔体中形成符合要求的VFTO波形，这类模拟装置即为2MV陡前沿冲击试验装置，目前，正在利用该装置对GIS的绝缘特性进行研究。

在2MV陡前沿冲击试验装置中，可以通过改变陡化间隙，调节VFTO的陡化系数和振荡频率。目前，通常采用控制气压调节陡化间隙的距离，即通过充气、放气环节改变GIS短母线腔体内气室的压强，从而改变陡化间隙的距离，但此种方法无法精确的调节陡化间隙距离，且当实验间隙击穿后，GIS短母线上存在大量的残余电荷，会导致测量电压存在直流偏置，影响下一次试品的击穿电压。同时，这些残余电荷残留在GIS设备中，致使GIS设备内部电场分布不均匀，绝缘强度明显降低。因此，如何消除直流偏置及母线上的残余电荷是一个问题。

发明内容

本发明的目的在于解决精确调节GIS陡化间隙距离的同时，兼顾GIS短母线上残余电荷的泄放，确保输出VFTO波形的准确性。

本发明是通过下列技术方案来实现的。

一种基于2MV陡前沿冲击试验装置的陡化间隙调节装置，包括GIS设备和与之连接的Marx发生器，其中通过GIS设备上的两个陡化半球头之间的距离构成陡化间隙，陡化间隙通过隔离绝缘子与GIS短母线相连接；本发明特征是，设有一旋转手轮通过调节盖与水电阻相连，水电阻穿过GIS短母线连接有一齿轮，在GIS短母线内设有与电极棒相连接的齿条，该齿条与齿轮相啮合；旋转手轮包括有与水电阻连接的调节盖，固定连接在调节盖上的调节电极盖，固定在调节电极盖侧面圆周上的轮辐杆。

 本发明陡化间隙通过隔离绝缘子与GIS短母线相连；通过手动轮辐杆旋转旋转手轮，齿轮与齿条相互啮合带动电极棒移动，即可调节陡化间隙的距离，同时可以通过观察室查看调节距离的大小。在有机玻璃杆中间灌入低电导率的蒸馏水构成水电阻，水电阻上配合有伞裙以增加其爬电距离，防止沿面闪络，陡化间隙放电后，若试验平台上的试品没有击穿，则GIS短母线上留有大量的残余电荷，该残余电荷不易消散，此时，可通过水电阻将残余电荷引到大地，从而将GIS短母线上的残余电荷吸收殆尽，消除了测量电压的直流偏置对下一次试品击穿电压的影响，确保输出VFTO波形的准确性。

本发明的有益效果是：1、采用手动旋转旋转手轮，能够精确地调节陡化间隙的距离，提高实验的准确性。

2、能够有效的吸收GIS短母线上的残余电荷，避免测量电压的直流偏置对下一次试品击穿电压的影响，确保输出VFTO波形的准确性。

下面结合附图及实例进一步阐述本发明内容。

附图说明

图1为陡化间隙装置实施结构示意图；

图2为陡化间隙调节机构剖面图；

图3为调节机构细节图。

图中标号为：1-Marx发生器，2-陡化间隙，3-隔离绝缘子，4-GIS外壳，5-锥形传感器，6-旋转手轮，7-GIS短母线，8-试验台，9-电极棒，10-陡化半球头，11-齿轮，12-水电阻，13-调节盖，14-轮辐杆，15-调节电极盖，16-齿条。

具体实施方式