[实用新型]一种可调节高压试验用针板缺陷模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压输变电技术，尤其涉及一种可调节高压试验用针板缺陷模型，用以开展局部放电、电晕放电等高压试验研究工作。 

背景技术

电力设备在运行过程中，由于设计不合理、设备质量、使用年限和工作环境等因素的影响，电力设备内部不可避免会产生诸多绝缘缺陷，此时，绝缘缺陷附近将产生电场畸变，当场强畸变程度达到附近绝缘介质电离或击穿场强时，绝缘缺陷将引起局部放电、电晕闪络或电弧等不同形式的放电，进而威胁设备运行安全。 

金属尖端缺陷是电力设备最为常见的绝缘缺陷之一，是电力设备在生产、安装及检修过程中，高压导体、外壳及紧固结构等金属部件中产生的尖角、毛刺等金属尖端缺陷，金属尖端缺陷会引起设备局部电场畸变，降低设备电压耐受水平，在过电压作用下可能引起设备绝缘击穿，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。 

金属尖端缺陷会引起缺陷附近场强畸变，并产生局部放电或电晕放电信号。通过检测放电信号，并分析其特性有助于开展设备绝缘状态检测与评估，避免故障的发生。 

金属尖端缺陷可用针板缺陷模型等效，针板缺陷是当前研究最为广泛的设备绝缘缺陷，且常用于定量评估设备放电严重程度、考核检测仪器灵敏度。然而，当前各研究单位使用的针板缺陷结构千差万别，且多采用零散拼凑形式，没有良好的均压措施，无法实现放电部位的有效控制，难以保证实验结果的准确性。 

为研究金属尖端缺陷产生的局部放电、电晕放电信号的变化特性，实现放电程度的定量评估，有必要设计并制作一种可调节高压试验用针板缺陷模型，在充分做好模型各部件的均压措施的同时，要求其具有放电部位可控、上极针曲率半径可调、针板距离可调等特点。 

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可调节高压试验用针板缺陷模型，可用于开展电力设备局部放电、电晕放电试验，具有放电部位可控、上极针曲率半径可调、针板距离可调等特点。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为： 

本实用新型公开了一种可调节高压试验用针板缺陷模型，包括可调节上极针、下极板，上极针与下极板采用分体式结构，上极针位于下极板的中轴线上；所述上极针包括均压罩及钢针，所述均压罩顶部具有悬挂环，用于连接绝缘绳，所述均压罩的底连接钢针；所述下极板由接地平板、均压环及支撑柱组成，所述接地平板与均压环在均压环顶部焊接固定，所述均压环的底部连接支撑柱。

为保证放电现象发生在钢针的针尖部位，该模型采用了严格的均压措施：上极针采用了均压罩、下极板采用的接地平板及均压环，各结构表面经过严格抛光去毛刺处理，部件间的连接采用内攻丝螺纹结构。 

优选的，该模型的上极针为非固定式，其可通过与顶部悬挂环连接的绝缘绳调节与下极板的距离；所述下极板为固定式，其通过支撑柱置于地面。 

优选的，该模型的均压罩与钢针连接处设置内攻丝螺纹，钢针顶部的针头为螺纹旋入式结构，可根据需要更换为不同曲率半径的钢针或圆形棒（构成棒-板结构）。 

优选的，该模型均压环与支撑柱连接处设置内攻丝螺纹，用于支撑柱的旋入连接。

优选的，该模型下极板中的支撑柱为3根以上，且均匀排布于均压环底部外侧，以便使接地平板保持水平状态。 

优选的，该模型上极针中的均压罩、下极板中的接地平板、均压环及支撑柱均为铝质材料，以便于加工，且降低装置重量及制造成本；上极针中的钢针为不锈钢材料，重量较大，以保持吊起状态下钢针垂直指向下极板。 

优选的，该模型上极针中的均压罩、下极板中的均压环均为空心结构，以便降低装置重量及制造成本；其余部件均为实心结构。 

试验时，下极板应有效接地，上极针应位于下极板中心轴线附近，且需要通过绝缘绳将上极针吊起，通过在上极针中施加电压进行相应试验。 

本实用新型提供的可调节高压试验用针板缺陷模型具有如下有益效果： 

1）放电部位可控，除钢针外的其他部件均采取了严格的均压、防晕措施，可实现钢针的起始放电电压远低于模型的其他部件，即确保检测到的放电信号来源于钢针的针头部位。

2）钢针曲率半径可自由调节，可根据实验需要，将钢针顶部的针头更换为曲率半径不同的针头，并可更换为半球形钢棒，构成棒-板结构。 

3）针-板距离可自由调节，通过绝缘绳可任意调节上极针与下极板间空间距离；同时，由于钢针采用不锈钢材料，较其他铝制部件重的多，可保证钢针与接地平板垂直。 

附图说明

图1为本实用新型的结构正视图；