電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置和方法，該裝置包括紅外熱像儀，高壓端固定電極、接地端固定電極、鎢針電極、毛細(xì)玻璃管和絕緣支撐桿，高壓端固定電極與高壓電路的高壓端電連接，接地端固定電極與高壓電路的接地端電連接，絕緣支撐桿的兩端分別與高壓端固定電極、接地端固定電極相連接，毛細(xì)玻璃管豎向放置在接地端固定電極上，鎢針電極也豎向設(shè)置，鎢針電極的上端與高壓端固定電極電連接，下端插入毛細(xì)玻璃管內(nèi)，并且與毛細(xì)玻璃管的管壁之間留有間隙，紅外熱像儀的放置位置與鎢針電極插入毛細(xì)玻璃管的位置相對應(yīng)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，能夠測量沿面放電介質(zhì)溫度。本發(fā)明同時提供了測量方法。
【專利說明】電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的設(shè)備和方法，具體是指電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)中諸如絕緣設(shè)備沿面放電與介質(zhì)表面有極大關(guān)系，其熱效應(yīng)也是一個重要的機(jī)制，但由于沿面放電路徑的分散性，很難測到沿面放電的介質(zhì)溫度分布，也難以對其熱效應(yīng)作定量研究。
[0003]現(xiàn)有的方法是在一個平面和開放的空間測量，沒有考慮熱量的耗散，路徑的分散，因此無法作定量測量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，能夠測量沿面放電介質(zhì)溫度。
[0005]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:該裝置包括紅外熱像儀，高壓端固定電極、接地端固定電極、鎢針電極、毛細(xì)玻璃管和絕緣支撐桿，所述高壓端固定電極設(shè)置在上部，與高壓電路的高壓端通過高壓導(dǎo)線電連接，所述的接地端固定電極設(shè)置在下部，與高壓電路的接地端通過接地導(dǎo)線電連接，所述的絕緣支撐桿為至少兩根，絕緣支撐桿豎直設(shè)置，兩端分別與所述的高壓端固定電極、接地端固定電極相連接，起支撐作用，所述毛細(xì)玻璃管豎向放置在所述接地端固定電極上，所述的鎢針電極也豎向設(shè)置，并且鎢針電極的中心線與毛細(xì)玻璃管的中心線相重合，鎢針電極的上端與高壓端固定電極電連接，下端插入毛細(xì)玻璃管內(nèi)，并且與毛細(xì)玻璃管的管壁之間留有間隙，所述紅外熱像儀的放置位置與鎢針電極插入毛細(xì)玻璃管的位置相對應(yīng)，所述鎢針電極的下端與接地端固定電極之間留有放電間距d，所述鎢針電極在高壓電路接通時能夠放電，放電所產(chǎn)生的熱量限制在毛細(xì)玻璃管內(nèi)，通過紅外熱像儀測量毛細(xì)玻璃管外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度的分布情況。
[0006]本發(fā)明中，所述毛細(xì)玻璃管的內(nèi)徑為1.1mm，所述鎢針電極的直徑為1mm。
[0007]本發(fā)明中，所述的高壓端固定電極為橫向設(shè)置的圓盤形的電極，所述的接地端固定電極為橫向設(shè)置的圓板形的電極。
[0008]本發(fā)明中，所述的絕緣支撐桿為兩根或三根或四根。
[0009]本發(fā)明可以做如下改進(jìn):所述鎢針電極的上端與高壓端固定電極之間還增設(shè)有圓柱形的高壓端調(diào)節(jié)電極，所述的高壓端調(diào)節(jié)電極分別與高壓端固定電極和鎢針電極的上端相連接，所述毛細(xì)玻璃管與接地端固定電極之間還增設(shè)有圓板形的接地端調(diào)節(jié)電極上，通過增設(shè)的高壓端調(diào)節(jié)電極和接地端調(diào)節(jié)電極來調(diào)節(jié)放電間距d。
[0010]所述放電間距d在2mm?15mm范圍內(nèi)。
[0011]所述的接地端調(diào)節(jié)電極與接地端固定電極之間通過螺紋連接。
[0012]所述的高壓端調(diào)節(jié)電極與高壓端固定電極之間通過螺紋連接。
[0013]本發(fā)明中的高壓電路是指6000伏至20000伏的高壓電路
[0014]本發(fā)明的裝置將一般平面和開放的沿面放電形式改變?yōu)槊?xì)玻璃管內(nèi)的沿面放電，放電產(chǎn)生的熱量能夠暫時限制在該受限空間內(nèi)，便于紅外熱像儀及時測量，并且能夠作定量測量。
[0015]本發(fā)明將直徑1.1毫米的毛細(xì)玻璃管套在直徑1毫米的鎢針電極外側(cè)，鎢針電極的尖角可以磨成不同形狀來模擬不同“三結(jié)”結(jié)構(gòu)，“三結(jié)”指電極、介質(zhì)和空氣。鎢針電極做高壓電極，毛細(xì)玻璃管下方的板電極作為接地電極。通過利用紅外熱像儀測量毛細(xì)玻璃管外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度分布情況。另外，設(shè)置了接地端可調(diào)節(jié)高度的圓板電極和高壓端可調(diào)節(jié)高度的圓柱電極，使得放電間隙可調(diào)整。
[0016]本發(fā)明的目的之二是提供電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的方法，該方法操作方便，且獲得的檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
[0017]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:采用上述電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置進(jìn)行測量的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:
[0018](1)連接所述裝置；
[0019](2)接通高壓電路進(jìn)行測量，利用通過紅外熱像儀獲得毛細(xì)玻璃管外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度的分布情況，該溫度分布情況反應(yīng)了高壓電放電的強(qiáng)弱。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將一般平面和開放的沿面放電形式改變?yōu)槊?xì)玻璃管內(nèi)的沿面放電，放電產(chǎn)生的熱量能夠暫時限制在該受限空間內(nèi)，能夠?qū)ρ孛娣烹娊橘|(zhì)溫度作定量測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]圖1是本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明裝置的使用狀態(tài)參考圖；
[0024]圖3是采用本發(fā)明裝置測量獲得的毛細(xì)管管壁介質(zhì)溫度分布圖，圖中橫坐標(biāo)表示毛細(xì)玻璃管至接地端固定電極的距離，單位為毫米，縱坐標(biāo)表示溫度值，單位為攝氏度。
[0025]附圖標(biāo)記說明
[0026]1、高壓端固定電極；2、高壓端調(diào)節(jié)電極；3、鎢針電極；4、毛細(xì)玻璃管；
[0027]5、接地端調(diào)節(jié)電極；6、接地端固定電極；7、絕緣支撐桿；8、高壓探頭；
[0028]9、示波器；10、電阻；11、紅外熱像儀

【具體實施方式】
[0029]如圖1、圖2所示的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，該裝置包括紅外熱像儀11，高壓端固定電極1、接地端固定電極6、鎢針電極3、毛細(xì)玻璃管4和絕緣支撐桿7，高壓端固定電極1為橫向設(shè)置的圓盤形的電極，接地端固定電極6為橫向設(shè)置的圓板形的電極，高壓端固定電極1設(shè)置在上部，與高壓電路的高壓端通過高壓導(dǎo)線電連接，接地端固定電極6設(shè)置在下部，與高壓電路的接地端通過接地導(dǎo)線電連接，絕緣支撐桿7為兩根，呈對稱狀設(shè)置，絕緣支撐桿7豎直設(shè)置，兩端分別與高壓端固定電極1、接地端固定電極6相連接，起支撐作用。
[0030]毛細(xì)玻璃管4豎向放置在接地端固定電極6上，鎢針電極3也豎向設(shè)置，并且鎢針電極3的中心線與毛細(xì)玻璃管4的中心線相重合，毛細(xì)玻璃管4的內(nèi)徑為1.1_，鶴針電極3的直徑為1_，鎢針電極3的上端與高壓端固定電極1電連接，下端插入毛細(xì)玻璃管4內(nèi)，并且與毛細(xì)玻璃管4的管壁之間留有極小間隙，單側(cè)間隙為0.05mm，紅外熱像儀11的放置位置與鎢針電極3插入毛細(xì)玻璃管4的位置相對應(yīng)，紅外熱像儀11與毛細(xì)玻璃管4之間具有直線間距L，該直線間距L為50cm，鎢針電極3的下端與接地端固定電極6之間留有放電間距d，該放電間距d為6mm，鎢針電極3在高壓電路接通時能夠放電，放電所產(chǎn)生的熱量限制在毛細(xì)玻璃管4內(nèi)，通過紅外熱像儀11測量毛細(xì)玻璃管4外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度的分布情況，該溫度分布情況反應(yīng)了高壓電放電的強(qiáng)弱。
[0031]為了使放電間距d可以調(diào)整，本實施例在鎢針電極3的上端與高壓端固定電極1之間還增設(shè)有圓柱形的高壓端調(diào)節(jié)電極2，高壓端調(diào)節(jié)電極2分別與高壓端固定電極1和鎢針電極3的上端相連接，高壓端調(diào)節(jié)電極2與高壓端固定電極1之間通過螺紋連接，也可以直接將高壓端調(diào)節(jié)電極2插裝在高壓端固定電極1上，毛細(xì)玻璃管4與接地端固定電極6之間還增設(shè)有圓板形的接地端調(diào)節(jié)電極5上，接地端調(diào)節(jié)電極5與接地端固定電極6之間通過螺紋連接，也可以將兩者插接，通過增設(shè)的高壓端調(diào)節(jié)電極2和接地端調(diào)節(jié)電極5來調(diào)節(jié)放電間距d。增設(shè)的高壓端調(diào)節(jié)電極2也可以看成高壓端固定電極1的一部分，增設(shè)的接地端調(diào)節(jié)電極5也可以看成接地端固定電極6的一部分。
[0032]作為本實施例的變換，也可以將高壓端調(diào)節(jié)電極2和接地端調(diào)節(jié)電極5去除，直接采用高壓端固定電極1和接地端固定電極6，一樣能夠?qū)Ω邏弘娧孛娣烹娊橘|(zhì)溫度進(jìn)行測量。
[0033]作為本實施例的變換，直線間距L可以在40cm?60cm范圍內(nèi)取值。
[0034]作為本實施例的變換，放電間距d可以在2mm?15mm范圍內(nèi)取值，根據(jù)電路的電壓來選擇。
[0035]作為本實施例的變換，絕緣支撐桿7為至少兩根即可，也可以為三根或四根等多根。
[0036]采用上述電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置進(jìn)行測量的方法，該方法包括如下步驟:
[0037](1)連接裝置；
[0038](2)接通高壓電路進(jìn)行測量，利用通過紅外熱像儀11獲得毛細(xì)玻璃管4外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度的分布情況，該溫度分布情況反應(yīng)了高壓電放電的強(qiáng)弱。
[0039]如圖2所示，本實施例的裝置在使用時接入6000伏的高壓電路，高壓端固定電極1與高壓電路的高壓端通過高壓導(dǎo)線電連接，接地端固定電極6與高壓電路的接地端通過接地導(dǎo)線電連接，采用該裝置對高壓電沿面放電介質(zhì)溫度進(jìn)行測量，在高壓電路中，高壓探頭8接入示波器9測量外加電壓，電阻10接入示波器9測量放電電流，電壓和電流用于監(jiān)測放電狀態(tài)。
[0040]圖3是采用本發(fā)明裝置測量獲得的管壁介質(zhì)溫度分布圖，圖中橫坐標(biāo)表示毛細(xì)玻璃管至接地端固定電極的距離，從圖3可以得到毛細(xì)管管壁介質(zhì)溫度。
[0041] 本發(fā)明的上述實施例并不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的實施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:該裝置包括紅外熱像儀、高壓端固定電極、接地端固定電極、鎢針電極、毛細(xì)玻璃管和絕緣支撐桿，所述高壓端固定電極設(shè)置在上部，與高壓電路的高壓端通過高壓導(dǎo)線電連接，所述的接地端固定電極設(shè)置在下部，與高壓電路的接地端通過接地導(dǎo)線電連接，所述的絕緣支撐桿為至少兩根，絕緣支撐桿豎直設(shè)置，兩端分別與所述的高壓端固定電極、接地端固定電極相連接，起支撐作用，所述毛細(xì)玻璃管豎向放置在所述接地端固定電極上，所述的鎢針電極也豎向設(shè)置，并且鎢針電極的中心線與毛細(xì)玻璃管的中心線相重合，鎢針電極的上端與高壓端固定電極電連接，下端插入毛細(xì)玻璃管內(nèi)，并且與毛細(xì)玻璃管的管壁之間留有間隙，所述紅外熱像儀的放置位置與鎢針電極插入毛細(xì)玻璃管的位置相對應(yīng)，所述鎢針電極的下端與接地端固定電極之間留有放電間距d，所述鎢針電極在高壓電路接通時能夠放電，放電所產(chǎn)生的熱量限制在毛細(xì)玻璃管內(nèi)，通過紅外熱像儀測量毛細(xì)玻璃管外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度的分布情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述毛細(xì)玻璃管的內(nèi)徑為1.1mm，所述鎢針電極的直徑為1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述的高壓端固定電極為橫向設(shè)置的圓盤形的電極，所述的接地端固定電極為橫向設(shè)置的圓板形的電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述的絕緣支撐桿為三根或四根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述鎢針電極的上端與高壓端固定電極之間還增設(shè)有圓柱形的高壓端調(diào)節(jié)電極，所述的高壓端調(diào)節(jié)電極分別與高壓端固定電極和鎢針電極的上端相連接，所述毛細(xì)玻璃管與接地端固定電極之間還增設(shè)有圓板形的接地端調(diào)節(jié)電極上，通過增設(shè)的高壓端調(diào)節(jié)電極和接地端調(diào)節(jié)電極來調(diào)節(jié)放電間距d。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述放電間距d在2mm?15mm范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述的接地端調(diào)節(jié)電極與接地端固定電極之間通過螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置，其特征在于:所述的高壓端調(diào)節(jié)電極與高壓端固定電極之間通過螺紋連接。
9.采用權(quán)利要求1至8所述的電力系統(tǒng)中利用毛細(xì)管測量高壓電沿面放電介質(zhì)溫度的裝置進(jìn)行測量的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)連接所述裝置； (2)接通高壓電路進(jìn)行測量，利用通過紅外熱像儀獲得毛細(xì)玻璃管外壁的溫度來反映沿面放電介質(zhì)溫度的分布情況，該溫度分布情況反應(yīng)了高壓電放電的強(qiáng)弱。
【文檔編號】G01R31/12GK104391235SQ201410755809
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】王增彬, 饒章權(quán), 葉齊政, 陳銳民, 彭向陽, 呂鴻, 李興旺, 盧啟付, 陳 田, 王流火, 吳吉, 龐小峰, 陳祖?zhèn)? 申請人:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 華中科技大學(xué)