[发明专利]盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的测量装置及方法

说明书

公开了盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的测量装置及方法，装置中，限流电阻并联连接高压直流源，GIS腔体连接限流电阻，GIS腔体充满预定压力的气体，相同的第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子并联设置于GIS腔体中，高压直流源施加预定幅值和预定时间的电压到第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子以发生沿面闪络，表面电荷测量装置连接GIS腔体，静电探头获得第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子的第一表面电荷分布和第二表面电荷分布，电荷放大器连接静电探头以放大第一表面电荷分布和第二表面电荷分布，第一表面电荷分布和第二表面电荷分布中较高的为盆式绝缘子沿面闪络后表面电荷分布，较低的为盆式绝缘子沿面闪络前表面电荷分布。

技术领域

本发明涉及固体绝缘材料沿面放电技术领域，特别是一种盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的测量装置及方法。

背景技术

在高压直流输电系统中，由于直流高压的持续作用，在气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)和气体绝缘开关(GIS)的绝缘器件上会积累表面电荷，由于绝缘器件表面电荷的存在会对其绝缘性能产生较大影响，容易引起沿面闪络，对输电系统的安全稳定运行造成严重后果。根据GIS运行经验表明，超过30％的故障起源于绝缘子的沿面闪络，多数场合下，绝缘子成为了整个输电系统的最薄弱环节和制约因素。其中盆式绝缘子在输电系统中起到绝缘、支持、隔离气体等作用，其安全稳定运行尤为重要。但是盆式绝缘子沿面闪络是一个十分复杂的物理过程，目前认为表面电荷的积聚改变了原有绝缘子表面电场的分布，并且为沿面闪络提供电子，但是其沿面闪络机理仍不清楚，表面电荷在沿面闪络过程中具体发挥的作用仍不明确，所以通过测量盆式绝缘子沿面闪络前后的表面电荷分布对进一步探索沿面闪络机理有着重要作用。

目前测量绝缘子表面电荷分布的方法主要有粉尘图法、电声脉冲法、静电电容探头法和振动式电容探头法。其中利用静电探头法进行绝缘子表面电荷测量居多，但是静电探头法等许多方法只能离线测量表面电荷，不能在加压的过程中进行测量，这也就很难测量在绝缘子发生沿面闪络前后表面电荷的分布以及表面电荷在发生闪络时所发挥的作用。对于盆式绝缘子来讲，由于其表面结构不规则导致表面电荷测量装置操作机构变得复杂难度大。因此要想测量盆式绝缘子沿面闪络前后表面的电荷的分布变得困难。

鉴于此，有必要提出一种简单易行地测量盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的方法。

背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的测量装置及方法，解决了难以测量闪络前后表面电荷的分布问题且显著提高了测量精度。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的测量装置包括，

高压直流源，

限流电阻，其并联连接所述高压直流源，

GIS腔体，其连接所述限流电阻，所述GIS腔体充满预定压力的气体，

相同的第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子，其并联设置于所述GIS腔体中，高压直流源施加预定幅值和预定时间的电压到所述第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子以发生沿面闪络，

表面电荷测量装置，其连接所述GIS腔体，所述表面电荷测量装置包括，

静电探头，其获得第一盆式绝缘子和第二盆式绝缘子的第一表面电荷分布和第二表面电荷分布，

电荷放大器，其连接所述静电探头以放大第一表面电荷分布和第二表面电荷分布，

其中，第一表面电荷分布和第二表面电荷分布中较高的为盆式绝缘子沿面闪络后表面电荷分布，较低的为盆式绝缘子沿面闪络前表面电荷分布。