[发明专利]一种气体绝缘GIL尺寸效应试验电极装置及制作、试验方法

权利要求书

1.一种用于超高压或特高压的气体绝缘金属封闭输电线路(Gas insulatedtransmission line)GIL尺寸效应试验电极装置，其特征在于，包括：同轴电极、同轴电极通过电极支架设置在底座上，电极支架包括绝缘支架及金属支架，所述同轴电极包括接地圆筒电极、以及从圆筒电极一端穿过至圆筒电极另一端伸出的高压圆柱电极；圆筒电极通过金属支架支撑，圆柱电极两端通过绝缘支架支撑，圆筒电极内径与圆柱电极外径之比为定值，比值范围在2.7～4.4之间；绝缘支架与金属支架均固定在底座上；

圆柱电极一端连接高压侧的盆式绝缘子中间的金属电极，一端为悬空的球电极；圆筒电极两端边缘开圆角，呈喇叭状；

金属支架分别连接圆柱电极的部分的曲率半径与圆筒电极一致，并将圆筒电极分别固定在底座两端；

绝缘支架所用材料为高密度和绝缘强度优良的环氧树脂，其爬电距离按照SF₆气体中沿面放电强度进行设计，爬电距离安全裕度为1.5倍；绝缘支架为伞裙结构，与高压圆柱电极相接部分采用环氧盖板压紧，并用环氧螺丝紧固，绝缘支柱与圆筒电极边缘间距大于两倍的同轴电极间隙距离，确保放电发生在同轴电极间。

2.一种权利要求1所述的用于超高压或特高压的气体绝缘金属封闭输电线路(Gasinsulated transmission line)GIL尺寸效应试验电极装置的制作方法，其特征在于：包括利用仿真软件计算实际GIL电场不均匀度，再按照自身试验条件确定缩比范围，计算缩比后电极装置的电场不均匀度，按照公式(1)进行计算得到电场不均匀度，电场不均匀度计算公式如公式(1)所示，其中E_max为尺寸效应试验电极装置的最大电场强度，通过静电场的仿真计算获得，E_av为平均电场强度，通过E_av＝U/d即可求得；其不均匀度必须与实际GIL一致，其使用材料与GIL一致，制作出电极装置；

3.一种权利要求1所述的用于超高压或特高压的气体绝缘金属封闭输电线路(Gasinsulated transmission line)GIL尺寸效应试验电极装置的试验方法，其特征在于，包括：直流、交流以及冲击电压下的试验：

步骤1、将电极装置平放于密封耐高气压和高电压的试验腔体内，并将圆柱电极良好连接至高压电极，底座连接至腔体内部接地处；

步骤2、充入SF₆绝缘气体，气压充至最高值P_n，进行该气压下的击穿试验，取10次有效试验数据，取其平均值作为该气压下的击穿电压；

步骤3、降低气压至P₂，进行该气压下的击穿试验，同理得到该气压下的击穿电压；

步骤4、重复步骤2～3的试验过程，使用不同模拟GIL电极装置，从而得到不同间隙距离d下，各气压范围的击穿电压值；

步骤5、由步骤2～4已经得到了该种绝缘气体在不同气压P和不同电极间隙距离d下的击穿电压值，得到目标GIL的击穿电压值，再取1.5～2倍裕度即得到GIL的耐压设计值，其电场强度设计值按公式(2)计算，式中R为圆筒电极内径，r为圆柱电极的外径，U为所加电压；