[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

说明书

本发明涉及一种气体绝缘GIL尺寸效应试验电极装置及制作、试验方法，由同轴电极、电极支架以及底座组成，同轴电极由圆筒电极以及圆柱电极，支架包括绝缘支架及金属支架组成。圆筒电极接地由两个金属支架支撑，圆柱电极为高压电极由绝缘支架支撑。该装置主要涉及圆筒电极内径与圆柱电极外径之比，模型的电场不均匀度必须与目标GIL的电场不均匀度保持一致，圆筒电极内径与圆柱电极外径之比在2.7～4.4之间，可根据试验条件设计制作多组缩比的GIL电极装置提高拟合到目标GIL数据的匹配度。该装置的使用范围大，适用于各类高压试验，包括直流、冲击、工频下的各类试验，减少了绝缘气体的试验用量，降低了试验场地和电源等设备的限制。

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘设备GIL尺寸效应试验电极装置及试验方法。

背景技术

气体绝缘输电线路(GIL)是一种气体绝缘的输电管道，结构上类似于GIS中的母线，是20世纪60年代末、70年代初应变电站、水电站和地下设施等环境使用而开发的输电技术。面对输电容量不断增大，环境和景观要求更加严格的输电市场，超、特高压GIL被视为电力电缆和架空线路的有效替代方案，其应用日益广泛。GIL由一对同轴铝合金管导体组成，内导体加高电压并承担通流，外壳体接地，两者之间充入SF₆或者其他绝缘气体介质，且间隔一定距离需要用支撑绝缘子支撑导体。高强度铝合金材料的应用，大大提升了设备的耐腐蚀能力，可以满足户外、浅沟和隧道等不同的安装环境。从绝缘性能上看，处于同轴环境的导体和壳体，电场均匀性得到很好的保证。

但目前由于超高压和特高压GIL设计所需要的试验条件过于苛刻，例如，需要特高压试验大厅、特高压工频及冲击电压发生器、大尺寸GIL试验腔体、大批量的绝缘气体供给等等艰巨问题限制了超、特高压GIL设计所需试验研究的进行。因此，为提出符合工程应用的超高压或特高压GIL工频间隙场强设计值，必须探究尺寸效应对绝缘性能的影响。本发明设计了与实际GIL电场分布类似的同轴电极装置及其试验方法，该装置可显著降低试验条件，并完成各类高电压下的试验，确保与目标GIL具有一定的等效性。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种气体绝缘金属封闭输电线路(Gas insulated transmission 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。

在上述的一种气体绝缘GIL尺寸效应试验电极装置，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。

在上述的一种气体绝缘GIL尺寸效应试验电极装置，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。

在上述的一种气体绝缘GIL尺寸效应试验电极装置，绝缘支架所用材料为高密度、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。