用于研究干式空心電抗器匝間絕緣損壞機理的電極系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電極系統，具體涉及用于研究干式空心電抗器匝間絕緣損壞機理的電極系統，屬于干式空心電抗器實驗的技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國對電能質量及電力系統可靠性、安全性要求的日益提高，干式空心電抗器的使用越來越廣泛，同時對空心電抗器的安全運行提出了更高的要求。然而，從全國范圍內運行情況來看，不論是國產還是進口的干式空心電抗器在投入運行后，異常和故障時有發生。從統計結果看出，繞組的匝間絕緣擊穿占總故障的75%以上。匝間絕緣擊穿會導致電抗器發生匝間短路，最終引起電抗器著火燃燒。直接經濟損失高達數十萬元，突然斷電給工廠、機關、居民等社會部門所造成的間接影響及危害更大。弄清干式空心電抗器匝間絕緣的故障原因，降低事故發生的概率十分必要。
[0003]目前對干式空心電抗器匝間絕緣故障類型的分析較多，對匝間絕緣損壞機理的研究較少。目前市場上的干式空心電抗器匝間主要絕緣材料有三種，分別是三層聚脂薄膜與環氧樹脂組成的復合絕緣、一層聚脂薄膜加一層聚丙烯與環氧樹脂組成的復合絕緣和一層聚脂薄膜加一層聚酰亞胺與環氧樹脂組成的復合絕緣。很少有電力設備絕緣結構的擊穿是單次過電壓作用的結果，多數絕緣結構的損壞過程都是首先由于壞境、溫度以及局部放電等因素導致絕緣材料性能下降，最終在過電壓或額定電壓的作用下擊穿。目前對于干式空心電抗器匝間絕緣環境老化、熱老化及電老化的研究主要是對環氧樹脂和薄膜材料單獨展開，沒有對復合材料進行研究。為揭示導致干式空心電抗器高故障率的根本原因，應該對干式空心電抗器匝間復合絕緣的損壞過程及老化機理展開研究。通過對干式空心電抗器匝間絕緣故障成因、機理以及故障發生、發展的過程進行探索，找到引起干式空心電抗器匝間絕緣故障的主要原因，并據此對干式空心電抗器的設計、生產、檢驗和運行提出相應的改進措施，以達到提高干式空心電抗器的產品質量，降低運行過程中其匝間絕緣的故障率，進而達到減少由于干式空心電抗器匝間絕緣故障給電力系統安全運行帶來的威脅、降低經濟損失的目的。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決現有技術沒有進行干式空心電抗器匝間絕緣損壞機理的試驗的裝置，使干式空心電抗器的產品質量無法保證，造成運行過程中匝間絕緣的故障率高的問題。
[0005]本實用新型的技術方案是:用于研究干式空心電抗器匝間絕緣損壞機理的電極系統，包括試樣模型和電極裝置，所述試樣模型包括兩根中部平行連接兩端的接線端呈Y字形的金屬線，所述電極裝置包括高壓電極、接地電極、兩個絕緣絕緣支撐桿、兩個均壓電極和兩塊電極安裝板，兩塊電極安裝板通過高壓電極和接地電極建立平行連接，所述試樣模型的一根金屬線的兩個接線端分別連接高壓電極和均壓電極，另一根金屬線的兩個接線端分別連接均壓電極和接地電極。
[0006]所述電極裝置包括四個電極端頭，所述兩塊電極安裝板的結構相同，電極安裝板的四個角上沿順時針方向依次設有第一安裝孔、第二安裝孔、第三安裝孔和第四安裝孔，所述第三安裝孔為沿長度方向的兩端為弧形的條形孔，高壓電極的兩端分別穿過在兩塊電極安裝板的第一安裝孔與電極端頭建立連接，接地電極的兩端分別穿過在兩塊電極安裝板的第三安裝孔與電極端頭建立連接，所述接地電極可以在第三安裝孔內滑動，通過接地電極的左右移動可以方便的拆裝試樣模型。
[0007]所述電極端頭內部設有螺紋盲孔，高壓電極的兩端設有外螺紋，高壓電極的兩端通過螺紋旋入電極端頭的螺紋盲孔內，接地電極的兩端設有外螺紋，接地電極的兩端通過螺紋旋入電極端頭的螺紋盲孔內。
[0008]所述電極裝置包括四個支撐桿端頭，一根絕緣支撐桿的兩端分別穿過兩塊電極安裝板的第二安裝孔與支撐桿端頭建立連接，另一根支撐桿的兩端分別穿過兩塊電極安裝板的第四安裝孔與支撐桿端頭建立連接。
[0009]所述絕緣支撐桿的兩端設有外螺紋，支撐桿端頭內設螺紋盲孔，所述絕緣支撐桿的兩端分別通過螺紋旋入支撐桿端頭的螺紋盲孔內。
[0010]所述高壓電極為銅棒電極，高壓電極的中部設有徑向的第一通孔和第一螺紋孔，第一通孔和第一螺紋孔相互連通，所述第一通孔和第一螺紋孔的軸線共面垂直，所述試樣模型的一個接線端插入第一通孔內，所述第一螺紋孔用于固定插入第一通孔內的試樣模型接線端。
[0011]所述均壓電極為鋁柱電極，均壓電極設有徑向的圓形盲孔和第二螺紋孔，所述圓形盲孔和第二螺紋孔相互連通，圓形盲孔與第二螺紋孔的軸線共面垂直，所述試樣模型的一個接線端插入圓形盲孔內，所述第二螺紋孔用于固定插入圓形盲孔內的試樣模型的接線端。
[0012]所述接地電極為銅棒電極，接地電極的中部開有徑向的條形通孔、條形槽、第一螺紋通孔和第二螺紋通孔，所述條形通孔沿長度方向的兩端呈弧形，所述條形槽的底部與條形通孔孔連通，所述條形槽的軸切面和條形通孔的軸切面垂直，第一螺紋通孔和第二螺紋通孔開在條形槽沿長度方向的兩端，第一螺紋通孔的軸線和第二螺紋通孔的軸線與條形槽的軸切面共面，所述試樣模型的一個接線端插入條形通孔內。
[0013]高壓電極和接地電極兩端的螺紋用于固定高壓引出線和接地線引出線；
[0014]所述試樣模型的兩根金屬線為鋁線，每根金屬線的外部依次設有三層聚酯薄膜和一層無紡布，兩根金屬線的中部通過固化后的環氧樹脂粘接固定，所述試樣模型兩端的金屬線的為裸露的金屬線。為盡可能的接近真實干式空心電抗器匝間絕緣的結構，采用與實際的電抗器相同的膜包鋁線，去掉導線端部的絕緣層是鋁線裸露外以便于接線，最后在膜包鋁線外部刷涂環氧樹脂后固化成一個整體；
[0015]所述試樣模型兩端的兩根金屬線的夾角為90°。
[0016]本實用新型與現有技術相比具有以下效果:本實用新型提供了一種用于研究干式空心電抗器匝間絕緣損壞機理的電極系統。可以有效模擬干式空心電抗器匝間絕緣材料的環境、溫度、局部放電老化的發展過程及在工作電壓、過電壓下的擊穿特性。本實用新型在進行熱老化及環境老化試驗時可以只對試樣進行老化；大曲率半徑的黃銅電極及鋁制的均壓電極可以防止電暈的產生，使該電極系統不僅可以進行擊穿實驗，也可以進行局部放電的相關實驗。
【附圖說明】
[0017]圖1，本實用新型的試樣模型的結構示意圖；
[0018]圖2，本實用新型的電極裝置結構示意圖，圖2a為電極裝置的主視圖，圖2b為電極裝置的右視圖，圖2c為電極裝置的俯視圖；
[0019]圖3，本實用新型的電極安裝板的結構示意圖；
[0020]圖4，本實用新型尚壓電極的結構不意圖，圖4a為尚壓電極的主視圖，圖4b為尚壓電極的左視圖；
[0021]圖5，本實用新型的絕緣支撐桿的結構示意圖；
[0022]圖6，本實用新型的接地電極的結構示意圖，圖6a為接地電極的主視圖，圖6b為接地電極的左視圖；
[0023]圖7，本實用新型的電極端頭結構示意圖；
[0024]圖8，本實用新型的均壓電極的橫切面示意圖。
【具體實施方式】
[0025]結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】，本實用新型的用于研究干式空心電抗器匝間絕緣損壞機理的電極系統，包括試樣模型和電極裝置，所述試樣樣模型包括兩根長度均為375mm金屬線，兩根中部平行連接兩端的接線端呈Y字形的金屬線，其中平行部分的長度為180mm，所述電極裝置包括高壓電極1、接地電極2、兩根絕緣支撐桿3、兩個均壓電極和兩塊電極安裝板4，兩塊電極安裝板4通過高壓電極I和接地電極2建立平行連接，所述試樣模型的一根金屬線的兩個接線端分別連接高壓電極I和均壓電極，另一根金屬線的兩個接線端分別連接均壓電極和接地電極2。
[0026]如圖1所示，所述試樣模型的兩根金屬線為直徑為4_的鋁線21和鋁線24，鋁線21的兩個接線端分別為高壓電極節點段22和均壓電極接線端23，鋁線24兩個接線端分別為均壓電極接線端25和接地電極接線端26，每根鋁線的外部依次纏繞三層聚酯薄膜和一層無紡布，包完絕緣后的鋁線直徑為4.4_，兩根金屬線的中部通過固化的環氧樹脂粘接固定，其中無紡布主要是為了方便環氧樹脂的浸漬，環氧樹脂固化后對整個試樣起到機械固定及電氣絕緣的作用，所述試樣模型兩端的金屬線的為裸露的金屬線。
[0027]所述試樣樣模型兩端的兩根金屬線的夾角為90°。
[0028]所述電極裝置包括四個電極端頭5-1，所述電極端頭5-1采用直徑為30mm的黃銅棒加工而成，所述兩塊電極安裝板4的結構相同，均為厚5mm、長380mm、寬300mm的環氧板，電極安裝板4的四個角上沿順時針方向依次設有第一安裝孔6、第二安裝孔8、第三安裝孔9和第四安裝孔7，所述第一安裝孔6、第二安裝孔8和第四安裝孔7均為直徑為1mm的圓形通孔，第三安裝孔9為沿長度方向的兩端為弧形的條形孔，第三安裝孔9的寬度為10mm，長度為60mm，兩端的弧形為直徑為1mm的半圓，第一安裝孔6的中心與電極安裝板4的左端和上端的距離都為25mm，第四安裝孔7的中心與電極安裝板4的左端和下端的距離分別為25mm、55mm，第二安裝孔8的中心與電極安裝板4右端和上端的距離分別為75mm、55mm，第三安裝孔9與電極安裝板4上下兩邊平行，左右兩側半圓弧的圓心與電極安裝板4右端的距離分別為75mm、25mm，與電極安裝板4下端的距離均為55mm。高壓電極I的兩端分別穿過在兩塊電極安裝板4的第