一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，包括电缆接头复合介质沿面放电模型、保护球隙器、熔断器及投切开关；所述电缆接头复合介质沿面放电模型包括由上而下依次设置的树脂绝缘上盖板、XLPE绝缘体、电极组件、硅橡胶绝缘体、树脂绝缘下盖板；所述电极组件包括处在同一平面的高压电极、接地电极以及与接地电极固定连接的调节手柄；保护球隙器和沿面放电模型并联；可遥控的投切开关与高压电极通过串联熔断器连接。此装置可以模拟不同运行场景下的电缆接头复合介质沿面放电现象，并可方便更换XLPE绝缘体、硅橡胶绝缘体，使本实用新型重复进行多次沿面放电试验。
【专利说明】一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力试验【技术领域】，特别涉及一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置。

【背景技术】
[0002]我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电现象。电力系统中的电力电缆的事故主要发生在其接头，由于电缆接头的施工条件和施工技术的原因，会产生诸如气泡、杂质、毛刺、划痕及沿面电场集中的缺陷，进而在高压电场的作用下产生局部放电。XLPE电力电缆接头为多层固体复合介质绝缘结构，对近十年来全国XLPE电力电缆运行故障类型和数量的统计分析表明，电缆接头击穿故障的比例约占电缆运行故障总数的31%。其中因多层固体复合介质沿面放电原因导致接头击穿故障约占电缆接头故障总数的97%以上。电缆接头沿面放电是一种较为常见的导致绝缘闪络、绝缘击穿的缺陷类型，因此对电缆接头沿面放电进行研究，对于保证电网的安全运行具有重要的意义。
[0003]目前，进行电缆接头复合介质沿面放电试验主要采用人为制造缺陷电缆，通过接入缺陷电缆、潮湿污秽绝缘子等模拟绝缘破坏导致贯穿性击穿接地现象，上述方法虽然与实际当中发生的沿面放电现象一致，可以用来归纳沿面放电导致的绝缘击穿故障特征，但是上述方法一次试验即导致缺陷电缆绝缘击穿，不能重复进行，为试验工作带来诸多不便。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供的一种用于电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，可以设置电缆接头复合界面存在划痕、毛刺、污秽、金属杂质等多种缺陷，并可重复进行试验。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，包括电缆接头复合介质沿面放电模型、保护球隙、熔断器及投切开关；所述电缆接头复合介质沿面放电模型包括由上而下依次设置的树脂绝缘上盖板、XLPE绝缘体、电极组件、硅橡胶绝缘体、树脂绝缘下盖板；上述电极组件包括处在同一平面的高压电极和接地电极；上述保护球隙器和电缆接头复合介质沿面放电模型并联；上述熔断器串联在投切开关与高压电极中间。
[0007]上述投切开关通过遥控器控制分合闸实现沿面放电模型的投入和退出。
[0008]上述树脂绝缘上盖板通过绝缘螺栓和绝缘螺帽可拆卸式连接树脂绝缘下盖板，XLPE绝缘体、高压电极和接地电极、硅橡胶绝缘体紧固于树脂绝缘上盖板和树脂绝缘下盖板之间。
[0009]上述高压电极与接地电极均为黄铜材料。
[0010]上述高压电极与接地电极均为圆板电极。
[0011]上述的圆板电极厚度均为1mm。
[0012]上述XLPE绝缘体、娃橡胶绝缘体之间设有污移1或金属杂质。
[0013]上述XLPE绝缘体、硅橡胶绝缘体设置划痕和/或毛刺。
[0014]上述的投切开关由可遥控操作的真空断路器或接触器、操作电源组成，安装在线路A、B、C三相任意一相和复合介质沿面放电模型之间。
[0015]接地电极连接有用于调节高压电极和接地电极之间间距的调节手柄。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0017]本实用新型能够模拟电缆接头在各种情况下的沿面放电，可用于建立电力电缆故障模拟试验平台，模拟不同运行场景下的电缆接头复合介质沿面放电现象，为电缆接头故障特性分析及故障处理策略、故障处理设备测试、验证提供真型试验环境。沿面放电导致绝缘击穿后,可通过更换XLPE绝缘体、娃橡胶绝缘体使其绝缘恢复,进行重复试验。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]附图1为本实用新型的接线示意图；
[0019]附图2为电缆接头复合介质沿面放电模型的结构示意图。
[0020]其中，I为投切开关；2为熔断器；3为高压电极；4为接地电极；5为树脂绝缘上盖板；6为XLPE绝缘体；7为树脂绝缘下盖板；8为娃橡胶绝缘体；9为绝缘螺栓；10为绝缘螺帽；11为调节手柄；12为电极间隙；13为保护球隙。

【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明:
[0022]如图1所示，一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，包括电缆接头复合介质沿面放电模型、保护球隙器13、熔断器2及投切开关I。投切开关I由可遥控操作的真空断路器或接触器、操作电源组成，安装在线路A、B、C三相任意一相和复合介质沿面放电模型之间，沿面放电模型高压电极3通过串联熔断器2与投切开关I连接，接地电极4直接接地，熔断器2在试验过程中起到过电流保护作用。通过遥控器控制投切开关I分合闸实现沿面放电模型的投入和退出。保护球隙器13和沿面放电模型并联，在试验时用于保护沿面放电模型，试验开始前保护球隙13调整至比试验电压高10-15%位置。
[0023]如图2所示，电缆接头复合介质沿面放电模型由上而下设置树脂绝缘上盖板5、XLPE绝缘体6、电极组件、娃橡胶绝缘体8、树脂绝缘下盖板7 ;所述电极组件包括处在同一平面的高压电极3、接地电极4以及与接地电极4固定连接的调节手柄11 ;高压电极3与接地电极4均为黄铜材料并且均为Imm厚的圆板电极；试验前通过调节手柄11调节高压电极3与接地电极4之间的距离，使其能在施加试验电压时发生沿面放电；硅橡胶绝缘体8置于树脂绝缘下盖板7上面，高压电极3和接地电极4置于硅橡胶绝缘体8上面，在高压电极3和接地电极4之上覆盖XLPE绝缘体6，XLPE绝缘体6之上放置树脂绝缘上盖板5 ;树脂绝缘上盖板5通过绝缘螺栓9和绝缘螺帽10可拆卸式连接树脂绝缘下盖板7，通过旋紧绝缘螺栓9，使树脂绝缘上盖板5、XLPE绝缘体6、高压电极3和接地电极4、硅橡胶绝缘体8、树脂绝缘下盖板7紧密接触。
[0024]试验前可根据试验要求，在电极间隙12填充污秽、金属杂质，模拟电缆接头复合界面存在污秽、金属杂质的缺陷。
[0025]试验前可根据试验要求，在XLPE绝缘体6、硅橡胶绝缘体8上人为制造划痕、毛刺，用以模拟电缆接头复合界面存在划痕、毛刺的缺陷。
[0026]使用遥控器控制投切开关I合闸，电缆接头复合介质沿面放电模拟装置开始试验，控制投切开关I分闸，电缆接头复合介质沿面放电模拟装置退出试验。
[0027]在一次沿面放电导致绝缘击穿的试验后，可拆开绝缘螺栓9、绝缘螺帽10，更换XLPE绝缘体6、硅橡胶绝缘体8，使得本实用新型绝缘恢复。如此即可重复进行多次沿面放电试验。
【权利要求】
1.一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:包括电缆接头复合介质沿面放电模型、保护球隙(13)、熔断器(2)及投切开关(I)； 所述电缆接头复合介质沿面放电模型包括由上而下依次设置的树脂绝缘上盖板(5)、XLPE绝缘体(6)、电极组件、娃橡胶绝缘体(8)、树脂绝缘下盖板(7)； 所述电极组件包括处在同一平面的高压电极⑶和接地电极⑷； 所述保护球隙器(13)和电缆接头复合介质沿面放电模型并联； 所述熔断器(2)串联在投切开关(I)与高压电极(3)中间。
2.如权利要求1所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:树脂绝缘上盖板(5)通过绝缘螺栓(9)和绝缘螺帽(10)可拆卸式连接树脂绝缘下盖板(7)，XLPE绝缘体(6)、高压电极(3)和接地电极(4)、硅橡胶绝缘体(8)紧固于树脂绝缘上盖板(5)和树脂绝缘下盖板(7)之间。
3.如权利要求1所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:所述高压电极(3)与接地电极(4)均为黄铜材料。
4.如权利要求1 所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:所述高压电极(3)与接地电极⑷均为圆板电极。
5.如权利要求4所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:所述的圆板电极厚度均为1mm。
6.如权利要求1所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:所述XLPE绝缘体(6)、硅橡胶绝缘体(8)之间设有污秽或金属杂质。
7.如权利要求1所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:所述XLPE绝缘体(6)、硅橡胶绝缘体(8)上设置划痕和/或毛刺。
8.如权利要求1所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:所述的投切开关由可遥控操作的真空断路器或接触器、操作电源组成，安装在线路A、B、C三相任意一相和复合介质沿面放电模型之间。
9.如权利要求1所述的一种电缆接头复合介质沿面放电模拟装置，其特征在于:接地电极⑷连接有用于调节高压电极⑶和接地电极⑷之间间距的调节手柄(11)。
【文档编号】G01R31/12GK203858331SQ201420269500
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】刘健, 康林贤, 张小庆, 权立, 薛建, 申巍, 崔树安 申请人:国家电网公司, 国网陕西省电力公司电力科学研究院