[发明专利]表面电荷测量探头运动装置及表面电荷测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电荷测量技术领域，特别是涉及一种表面电荷测量探头运动装置及表面电荷测试方法。

背景技术

气体绝缘组合电器(Gas Insulated switchgear，以下简称GIS)是电力系统中应用广泛的输配电设备，相比于传统敞开式配电设备，具有运行可靠性高、占用面积小、绝缘强度高等优势。然而，在交流电压、直流电压或冲击电压下，GIS内部的盆式绝缘子表面易积聚大量电荷，这些电荷会改变绝缘子表面的电场分布，从而使得沿面闪络电压下降，进而严重威胁GIS及连接设备的安全运行。

为了保证GIS运行可靠，需要对绝缘子表面电荷集聚现象进行研究，理清表面电荷积聚的机理。在使用静电探头法测量表面电荷分布时，需保持探头与被测面垂直。然而，由于GIS盆式绝缘子形状复杂，普通的测量机构不便于准确将静电探头定位在GIS盆式绝缘子表面，且难以将探头与被测面保持垂直，从而严重影响GIS盆式绝缘子表面电荷分布的测试结果。

发明内容

基于此，为了克服现有技术的缺陷，有必要提供一种表面电荷测量探头运动装置及表面电荷测试方法，它能够便于准确测定盆式绝缘子表面的电荷分布。

其技术方案如下：

一种表面电荷测量探头运动装置，包括：探测机构，所述探测机构包括第一驱动件和探头夹具，所述探头夹具一端与所述第一驱动件的输出端相连，所述探头夹具另一端用于夹持静电探头；第一运动机构，所述第一运动机构与所述第一驱动件传动连接，所述第一运动机构用于使所述第一驱动件在第一方向上运动；及第二运动机构，所述第二运动机构与所述第一运动机构传动连接，所述第二运动机构用于使所述第一运动机构在第二方向上运动。

一种表面电荷测试方法，采用了所述的表面电荷测量探头运动装置，包括如下步骤：通过调节所述的表面电荷测量探头运动装置，使得所述静电探头轴线与所述待测物的中心轴线对齐；根据所述待测物的大小及测量精度要求，将所述待测物的测试面分成多个环面，通过将所述待测物沿所述待测物的中心轴线旋转，使得待测点旋转至所述静电探头旋转面上，获取所述待测点的参数；调节所述的表面电荷测量探头运动装置，使得所述静电探头与所述环面待测点垂直进行电荷测试；沿所述待测物的中心轴线将同一所述环面的其他待测点旋转至所述静电探头正下方，完成所述环面上所有所述待测点的测试；将其他环面待测点旋转至所述静电探头旋转面上，获取所述环面待测点参数，调节所述的表面电荷测量探头运动装置，使得所述静电探头与所述环面的待测点垂直。

在其中一个实施例中，调节所述的表面电荷测量探头运动装置，使得所述静电探头与所述环面待测点垂直进行电荷测试，包括：根据所述环面待测点的参数，调节第一驱动件使得所述静电探头与所述待测点的法线平行；根据所述环面待测点的参数，调节第一运动机构使得所述静电探头端部在第一方向上高出所述待测点1～3mm；根据所述环面待测点的参数，调节第二运动机构使得所述静电探头端部在第二方向上距所述待测点2～5mm。

在其中一个实施例中，所述第一运动机构包括第二驱动件、安装体及伸缩机构，所述第二驱动件与所述伸缩机构均设置于所述安装体上，所述第二驱动件用于驱动所述伸缩机构在所述第一方向上进行伸缩。

在其中一个实施例中，所述伸缩机构包括第一丝杆、滑杆及用于套接所述滑杆的套筒，所述滑杆一端与所述探测机构连接，所述滑杆另一端底部设有连接孔，所述第一丝杆套设于所述连接孔内，所述连接孔内壁设有第一螺纹，所述第一丝杆侧面设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；所述滑杆侧面设有导条，所述导条沿所述滑杆轴向方向设置，所述套筒内壁设有与所述导条相匹配的导槽。

在其中一个实施例中，所述第一丝杆上远离所述滑杆的一端连接轴承与第一齿轮，所述第一丝杆通过所述轴承与所述安装体相连，所述第二驱动件的输出端连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。

在其中一个实施例中，表面电荷测量探头运动装置还包括底座，所述第二运动机构包括第三驱动件、滑动机构及连接体，所述第三驱动件与所述滑动机构均设置于所述底座上，所述第三驱动件用于驱动所述滑动机构在所述第二方向上运动；所述连接体设置于所述滑动机构上，且所述连接体与所述第一运动机构连接。