[发明专利]气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统及方法

权利要求书

1.一种气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统，其特征在于：它包括密封绝缘罐体(1)、绝缘层(5)、设置在密封绝缘罐体(1)底板上的绝缘杆(2)和第一升降油缸(3)以及第二升降油缸(4)、设置在绝缘层(5)顶部的电容器(6)、点火球隙(7)和电阻(8)、设置在密封绝缘罐体(1)上的冲击电压引入套管(10)、设置在密封绝缘罐体(1)内侧壁上的锥形分压器(11)，其中，所述第一升降油缸(3)的缸体固定在密封绝缘罐体(1)底板上，第一升降油缸(3)活塞杆的顶部固定连接绝缘层(5)，所述第二升降油缸(4)的缸体固定在密封绝缘罐体(1)底板上，所述冲击电压引入套管(10)的输出端连接高压导电杆(12)的一端，所述电容器(6)、点火球隙(7)和电阻(8)串联在高压导电杆(12)的另一端与绝缘杆(2)顶端之间，所述绝缘杆(2)上套有导电环(13)，所述导电环(13)与绝缘杆(2)之间具有间隙，所述导电环(13)通过绝缘支架(14)连接第二升降油缸(4)活塞杆的顶端，所述导电环(13)接地，所述密封绝缘罐体(1)上还开设有充气取样口(15)，所述密封绝缘罐体(1)也接地。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统，其特征在于：所述绝缘层(5)的厚度d通过如下公式计算得到U_50％＝k(pd)ⁿ/f^m，其中，U_50％为预设的击穿电压值，k、n和m均为预设的常数，所述p为密封绝缘罐体(1)内的气压，d为需要求的绝缘层(5)厚度，f为电场不均匀系数。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统，其特征在于：所述绝缘层(5)包括四层绝缘板(5.1)和多根绝缘支撑杆(5.2)，相邻两层绝缘板(5.1)之间由绝缘支撑杆(5.2)连接，所述最底层的绝缘板(5.1)连接第一升降油缸(3)的活塞杆，最顶层的绝缘板(5.1)上设有电容器(6)、点火球隙(7)和电阻(8)。

4.根据权利要求2所述的气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统，其特征在于：所述预设的常数k为139.2，预设的常数n为0.7347，预设的常数m为0.65。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统，其特征在于：所述密封绝缘罐体(1)的侧壁顶端设有玻璃光照窗(16)。

6.根据权利要求1所述的气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统，其特征在于：所述密封绝缘罐体(1)的侧壁设有玻璃观察窗(9)。

7.一种基于权利要求1～6任意一项所述气体绝缘冲击电压发生器单元冲击耐受特性试验系统的试验方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：第一升降油缸(3)和第二升降油缸(4)的活塞杆均收缩到最底端，通过充气取样口(15)向密封绝缘罐体(1)内充入六氟化硫气体；

步骤2：通过冲击电压引入套管(10)将冲击电压引入到由高压导电杆(12)、电容器(6)、点火球隙(7)、电阻(8)、绝缘杆(2)和导电环(13)组成的回路中；

步骤3：增大冲击电压直到锥形分压器(11)的值降低到零或者从玻璃观察窗(9)中观察到密封绝缘罐体(1)内充入的六氟化硫气体发生击穿放电现象，记录下此时的冲击电压值，该值即为导电环(13)在绝缘杆(2)顶端距离最远处，以及电容器(6)、点火球隙(7)和电阻(8)在密封绝缘罐体(1)顶端距离最远处的六氟化硫气体击穿电压值；

步骤4：固定第一升降油缸(3)的位置，确保电容器(6)、点火球隙(7)和电阻(8)在距离密封绝缘罐体(1)顶部的最远处，调节第二升降油缸(4)的活塞杆升起到各个不同的指定位置，按照上述步骤2和步骤3的方式获得绝缘杆(2)在不同爬电距离时的六氟化硫气体击穿电压值；

步骤5：调节第二升降油缸(4)，确保导电环(13)在绝缘杆(2)顶端，此时绝缘杆(2)的爬电距离最大，调节第一升降油缸(3)的活塞杆至各个不同的指定位置，按照上述步骤2和步骤3的方式获得电容器(6)、点火球隙(7)和电阻(8)处于不同指定位置时的六氟化硫气体击穿电压值。

8.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于：所述密封绝缘罐体(1)内六氟化硫气体的气压值为0.35～0.65MPa。