[发明专利]绝缘管型母线电热加速老化试验装置及方法

权利要求书

1.一种绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：包括支撑部分、加压部分以及温控部分，

所述支撑部分用以同时放置固定多根绝缘管型母线(12)；

所述加压部分包括调压器(AT)、升压变压器(T)、引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)，调压器(AT)和升压变压器(T)用以给试样提供高电压，通过调节调压器(AT)可提供满足试验要求的电压，引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)分设绝缘管型母线(12)两端，高压端均压罩(14)通过其中心凹陷处的接线孔连接升压变压器(T)的高压引出端；

所述温控部分包括碳纤维石英电热管(15)、光纤温度传感器(21)、控制箱(10)、计算机(22)，碳纤维石英电热管(15)安装固定在绝缘管型母线(12)内部中心位置，光纤温度传感器(21)贴合于绝缘管型母线(12)内壁，与光纤温度传感器(21)连接的传输光纤和与碳纤维石英电热管(15)连接的电源线与控制箱(10)连接，控制箱(10)用于将光纤温度传感器(21)检测的温度实时显示，并根据计算机(22)预设的温度调节碳纤维石英电热管(15)的工作状态以满足测试温度要求；

所述支撑部分包括底座(8)、相对安装于底座(8)上的两个立板(4)，相对的两个立板(4)用连接杆(7)连接，两个立板(7)上对称安装有水平的托架条(1)，托架条(1)上装有相互配合以夹紧绝缘管型母线(12)的固定钳口(3)和活动钳口(2)。

2.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)的一端插入绝缘管型母线(12)管型导体内部，另一端外扣在绝缘管型母线(12)端部管型导体上。

3.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：所述温控部分还包括引出陶瓷管(16)、支撑陶瓷管(17)，碳纤维石英电热管(15)通过引出陶瓷管(16)和支撑陶瓷管(17)固定在绝缘管型母线(12)管型导体内部，引出陶瓷管(16)和支撑陶瓷管(17)分别安装于引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)。

4.如权利要求3所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：碳纤维石英电热管(15)的电源线通过引出陶瓷管(16)引出连接在控制箱(10)对应光纤的输出通道上，引出陶瓷管(16)管壁上有一长条孔用以引出光纤温度传感器(21)的传输光纤，所述传输光纤通过引出陶瓷管(16)引出连接在控制箱(10)传感器通道上。

5.如权利要求3所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：引出陶瓷管(16)和支撑陶瓷管(17)安装固定碳纤维石英电热管(15)的一端均有一个和绝缘管型母线(12)管型导体内壁配合的陶瓷支架(18)。

6.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：控制箱(10)包括单片机、电源模块、A/D转换模块、多通道调制解调模器、继电器开关和通信模块，碳纤维石英电热管(15)通过继电器开关与外部电源连接，继电器开关的控制端与单片机连接，计算机(22)通过控制箱(10)中单片机控制继电器开关状态进而控制碳纤维石英电热管(15)的工作状态，与光纤温度传感器(21)连接的传输光纤与多通道调制解调模器的输入端连接，多通道调制解调模器的输出端通过A/D转换模块与单片机连接，单片机通过通信模块与计算机(22)连接，用来设定温度、显示和记录温度。

7.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)插入端径向设有多个切口，当引出均压罩(13)和高压端均压罩(14)插入绝缘管型母线管型导体内部时切口会弹性收缩以保证其与管型导体内部良好接触。

8.如权利要求1所述的绝缘管型母线电热加速老化试验装置，其特征在于：光纤温度传感器(21)一面和绝缘管型母线(12)管型导体内壁贴合，另一面覆盖一层高温棉(19)后用铜箔胶带(20)贴在绝缘管型母线(12)的铜导体(121)内壁上。

9.一种绝缘管型母线电热加速老化试验方法，其特征在于：采用权利要求1-8中任一项所述试验装置实现，所述方法包括以下步骤：

步骤一、在试验前将多根绝缘管型母线(12)端部预处理，使端部铜导体(121)、内屏蔽层(122)、主绝缘层(123)、外屏蔽层(124)、接地屏蔽层(125)及外护套(126)由内向外呈阶梯状，绝缘管型母线(12)两端的外屏蔽层(124)剥掉一部分，露出不少于100mm绝缘，以防止在加压过程中管型导体高压处与接地屏蔽层125接地处出现沿面爬闪；

步骤二、将预处理过的绝缘管型母线(12)放置在试验装置托架上前，将外屏蔽层(124)及传输光纤通过双导铜胶带贴在绝缘管型母线(12)的铜导体(121)内壁上，并将碳纤维石英电热管(15)通过支撑陶瓷管(17)、引出陶瓷管(16)、陶瓷支架(18)、引出均压罩(13)、高压端均压罩(1)安装固定在绝缘管型母线(12)内部中心位置，完毕后再将传输光纤和碳纤维石英电热管(15)的电源线从引出陶瓷管(16)中引出分别接到控制箱(10)相应的通道上；

步骤三、初步调节托架条(1)上的活动钳口(2)的位置，并分别将多根绝缘管型母线试样放置在托架(1)上固定钳口(3)和活动钳口(2)之间，并滑动活动钳口(2)固定夹紧绝缘管型母线(12)；

步骤四、通过调压器(AT)、升压变压器(T)、保护电阻(R)和耦合电容(C)组成可调交流高压源，并将升压变压器(T)的高压引出端连接到绝缘管型母线(12)上，根据绝缘管型母线(12)试样规格设置不同的接入电压等级，并将接地线分别从绝缘管型母线(12)端部接地屏蔽层(125)台阶处引出并联接地；；

步骤五、将控制箱(10)通过通信模块和计算机(22)相连，用以设定温度、显示和记录温度，并完成相应控制工作；

步骤六、控制箱(10)通过对比绝缘管型母线(12)内壁上光纤温度传感器(21)反馈的数据，通过继电器开关联合调节各绝缘管型母线(12)中的碳纤维石英电热管(15)工作状态，以保证各绝缘管型母线(12)内壁温度在要求温度范围内上下浮动不超过1℃。