一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，包括鼓式支撑键(1)以及滚珠轴承结构(2)。支撑键(1)安放在均压环(4)四周，保证了足够的机械强度和稳定性。支撑键(1)通过滚珠轴承结构与罐体(3)相连，使装置可以前后抽动，便于装卸。支撑键(1)与滚珠轴承(2)以及均压环(4)均通过刚性螺栓相连，保证其支撑强度。本发明中鼓式支撑键的柱体为鼓状，能够减少支撑键表面场强的法向分量，其内部电极也有特殊结构，可以使电场分布更为均匀，耐受高于装置标称的电压。支撑键所有连接处均为圆角结构，改善了电场分布。
【专利说明】一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种充气式冲击电压发生装置，特别涉及一种充气式冲击电压发生装置中的绝缘支撑结构。
【背景技术】
[0002]冲击电压发生器主要用于电力设备等试品进行雷电冲击电压全波、雷电冲击电压截波和操作冲击电压波的冲击电压试验，检验绝缘性能。目前，产生冲击电压通常是依靠冲击电压发生器产生的，而目前冲击电压发生器多为敞开式冲击电压发生装置，这种发生装置以空气作为绝缘介质。由于空气耐电强度低，导致这种敞开式冲击发生装置体积巨大，不利于运输与现场试验；并且这种装置由于空间尺寸大导致回路固有电感大，因而不利于冲击波形陡化，在进行大容量试品试验时，也不易输出符合要求的陡前沿冲击电压波形。
[0003]在传统的油浸式陡前沿冲击电压发生装置中，冲击电压发生器的主体一般通过绝缘支架斜拉悬吊于油箱内部，而在充气式冲击电压发生器中，设备主体依靠支撑键支撑于罐体内。由于冲击电压发生器主体较重，且产生的陡波幅值较高，传统的支撑键已经不能满足系统的机械强度要求和电气绝缘强度要求。
[0004]充气式冲击电压发生装置利用SF6气体替代绝缘油进行装置内部绝缘，大大减轻了冲击电压发生装置的重量，有利于运营维护。装置主体和罐体之间需要绝缘支撑，传统支撑键有一定的支撑导体和防止电流回地的能力，但由于冲击电压发生器主体较重，且产生的陡波幅值较高，传统的支撑键已经不能满足系统的机械强度要求和电气绝缘强度要求。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种充气式冲击电压发生装置中的绝缘支撑结构。
[0006]一种充气式冲击电压发生装置内部的绝缘支撑结构，包括:鼓式支撑键I以及滚珠轴承结构2。所述鼓式支撑键I与所述滚珠轴承结构2组成的绝缘支撑结构将所述均压环4支撑于所述罐体3内；所述罐体3与所述均压环4的轴心相互重合。所述支撑键I的一端与所述均压环4连接，另一端与所述滚珠轴承2连接，所述滚珠轴承2与所述圆筒形外罐3的内壁活动连接。
[0007]优选的，所述绝缘支撑装置沿罐体3的内壁等角度均匀分布。
[0008]优选的，所述冲击电压发生器包含多个均压环4，所述绝缘支撑装置仅与部分均压环4连接。
[0009]优选的，所述均压环4和/或滚珠轴承2与支撑键I的连接处具有凹陷部，该凹陷部与支撑键I端部相吻合。
[0010]优选的，所述罐体3的内壁上具有轨道5，所述滚珠轴承2嵌于所诉轨道5内。
[0011]优选的，所述支撑键I呈中间大，两头小的鼓形。
[0012]优选的，所述支撑键I包括柱体1.1和位于柱体1.1两端的第一连接部1.2和第二连接部1.3，支撑键I通过第一金属接杆1.4的一端与均压环4相连，通过第二金属接杆1.5的一端与滚珠轴承2相连，第一连接部1.2和柱体1.1上开设有容纳所述第一金属接杆1.4另一端的第一凹槽，同样第二连接部1.3和柱体1.1上开设有容纳所述第二金属接杆1.5另一端的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽间通过柱体1.1相互间隔开。
[0013]优选的，所述柱体1.1、所述第一连接部1.2以及所述第二连接部1.3均采用环氧树脂。
[0014]优选的，所述第一连接部1.2和/或所述第二连接部1.3均浇注于所述支撑键I内部与所述柱体1.1浇注于一起。
[0015]优选的，第一金属接杆1.4的长度大于第二金属接杆1.5。
[0016]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下优点或有益效果:本发明采用一种鼓式支撑键与滚珠结构相配合的绝缘支撑结构作为充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑装置。支撑键置于均压环的周围，采用刚性螺栓与之相连，保证了足够的机械强度和稳定性。鼓式支撑键柱体为鼓形，表面光滑，有利于增大其表面电场强度的切向分量，减少法向分量，提高闪络电压。支撑键与均压环相连的金具主体呈柱状，端部为球头，柱体稍长；与滚珠轴承的钢板相连的金具主体也呈柱状，端部球头尺寸与上述一致，柱体稍短。这种构型有利于提高支撑键的机械强度，并且可以优化支撑键周围电场，使电场均匀分布，提高支撑键绝缘强度。轴承钢板内部嵌有钢珠，安置于罐体内侧的轨道上，使装置主体可以前后抽动，便于拆卸。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明充气式冲击电压发生器的结构示意图；
[0018]图2是本发明支撑键的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]为了能够同时满足充气式冲击电压发生器中绝缘支撑的机械强度以及绝缘强度要求，本发明给出了一种新型的绝缘支撑结构，在幅值较高的陡波下依然保持良好的绝缘性能，并且利用滚珠轴承结构使得设备可以抽拉，易于拆卸。
[0021]如图1所示，本发明充气式冲击电压发生装置内部的绝缘支撑结构包括:鼓式支撑键I以及滚珠轴承结构2。鼓式支撑键I与滚珠轴承结构2组成的绝缘支撑结构将均压环4支撑于罐体3内。罐体3与均压环4的轴心相互重合。支撑键I的一端与均压环4连接，另一端与滚珠轴承2连接，滚珠轴承2与所圆筒形外罐3的内壁活动连接。绝缘支撑装置沿罐体3的内壁等角度均匀分布，例如可以设计成通过三个支撑装置在均压环外侧呈品字形排列，各装置间间隔120度，这样设计既可以充分保证设备支撑的稳定性，又能够有效降低设备整体的高度，减小装置体积。一般而言，冲击电压发生器均包含多个均压环4，多个均压环4沿罐体3的轴心径向排列，优选的，本发明可以每间隔一个均压环安装一组支撑装置，这样就不需要每个均压环上都安装支撑键，这样即不影响装置性能又可节约成本。
[0022]由图1可以看出，支撑键I用于支撑均压环并隔离电位，支撑键I可以呈中间略大，两头略小的鼓形。随着电场不均匀程度的增大，支撑键I的耐电强度就会降低。为了提高闪络电压，必须要使其周围电场分布比较均匀。罐体3内充有高气压的SF6，均压环4与支撑键I的交界处会产生一个三结合点，在电气绝缘中较为薄弱。在图1中均压环4与支撑键I的交界处可以看出有一定程度的凹陷，该凹陷部与支撑键I端部吻合，这样可以使得这个三结合点处的电场分布更为均匀，提高闪络电压。同样，在滚珠轴承2与支撑键I的交界处也要设计为相似的结构。
[0023]均压环4内部有四个直角结构，位于下方的直角结构用于支撑冲击电压发生器的主体。位于上方的两个直角结构均有通孔，可以通过刚性螺栓将发生装置的主体固定在均压环4上，保证了装置的稳定。为了使电场均匀，避免尖端放电，直角支撑均为圆角结构。
[0024]本发明将支撑键I与滚珠轴承2的钢板固定连接，优选的可以在每块钢板上安置两个支撑键，支撑键I可以通过螺栓对其与滚珠轴承2进行固定。滚珠轴承2位于罐体内的轨道5上，滚珠轴承2的滚珠内嵌于滚珠轴承2的钢板内部，这样通过滚珠轴承2与轨道5的配合使得冲击电压发生器主体可以自由抽动，有利于装置的拆卸，也有利于设备故障的排查和检修。
[0025]支撑键I的结构如图2所示，支撑键I包括柱体1.1和位于柱体1.1两端的第一连接部1.2和第二连接部1.3，支撑键I通过第一金属接杆1.4的一端与均压环4相连，通过第二金属接杆1.5的一端与滚珠轴承2相连，第一连接部1.2和柱体1.1上开设有容纳所述第一金属接杆1.4另一端的第一凹槽，同样第二连接部1.3和柱体1.1上开设有容纳所述第二金属接杆1.5另一端的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽间通过柱体1.1相互间隔开，第一凹槽和/或第二凹槽的底部可以呈球形，这样使得第一金属接杆1.4和/或第二金属接杆1.5的连接更加牢固。
[0026]柱体1.1可以呈鼓形。由于设备重量较重，输出电压较高，支撑键I必须要有良好的机械强度以及绝缘强度。考虑到环氧树脂具有粘接性好、固化过程中收缩率低、机械强度高以及电气绝缘性能优良等优点，因此可以选用其作为鼓形支撑键柱体1.1的浇注材料。实验研宄表明，柱体1.1表面场强的法向分量越大，支撑键I就越容易发生闪络。为了减小柱体1.1表面场强的法向分量，将其设计为类椭球形/鼓形，两端比较平缓，用于安置连接金具。这种设计可以有效减少其表面场强的法向分量。
[0027]为了保证足够的机械强度，鼓式支撑键I第一金属接杆1.4和/或第二金属接杆
1.5的材料优选为铝。为了使得支撑键表面电场分布更加均匀，突起结构与柱体以及均压环的交界处均为圆角结构。与之类似，与轴承钢板相连的金具头部突起也有同样的结构。
[0028]一般而言越靠近均压环4电场强度越大，为了更有利于优化电场分布，第一连接部1.2和/或第二连接部1.3的主体均浇注于支撑键内部与柱体I浇注于一起。第一金属接杆1.4的长度略大于第二金属接杆1.5，这样更有利于优化电场。
[0029]鼓式支撑键I的具体尺寸应该以充气式冲击电压发生装置主体的重量以及装置输出电压为依据，在本发明中所提及实施例的基础上进行设计。
[0030]接下来将详细说明本发明所述充气式冲击电压发生器中绝缘支撑结构的组装过程。
[0031](I)将装置主体的电容以及开关组装完毕。
[0032](2)将装置主体固定在均压环内。
[0033](3)如图1所示，通过将鼓式支撑键与均压环相连，组成一个整体。
[0034](4)如图1所示，将滚珠轴承与支撑键相连。
[0035](5)如图1所示，将滚珠装入轴承钢板内部，然后旋上轴承架。
[0036](6)将装置整体吊起，使得滚珠轴承调整至与罐体轨道对应的位置，再将其缓慢推入罐体内部，完成装配。
[0037]以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，包括:鼓式支撑键(1)以及滚珠轴承结构(2)，其特征在于: 所述鼓式支撑键(1)与所述滚珠轴承结构(2)组成的绝缘支撑结构将所述均压环(4)支撑于所述罐体(3)内；所述罐体(3)与所述均压环(4)的轴心相互重合； 所述支撑键(1)的一端与所述均压环(4)连接，另一端与所述滚珠轴承(2)连接，所述滚珠轴承(2)与所述圆筒形外罐(3)的内壁活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，优选的，所述绝缘支撑装置沿罐体(3)的内壁等角度均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述冲击电压发生器包含多个均压环(4)，所述绝缘支撑装置仅与部分均压环(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述均压环(4)和/或滚珠轴承(2)与鼓形支撑键(1)的连接处具有凹陷部，该凹陷部与鼓形支撑键(1)端部相吻合。
5.根据权利要求1所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述罐体(3)的内壁上具有轨道(5)，所述滚珠轴承(2)嵌于所诉轨道(5)内。
6.根据权利要求1所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述支撑键(1)呈中间大，两头小的鼓形。
7.根据权利要求1所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述支撑键(1)包括柱体(1.1)和位于柱体(1.1)两端的第一连接部(1.2)和第二连接部(1.3)，支撑键⑴通过第一金属接杆(1.4)的一端与均压环⑷相连，通过第二金属接杆(1.5)的一端与滚珠轴承(2)相连，第一连接部(1.2)和柱体(1.1)上开设有容纳所述第一金属接杆(1.4)另一端的第一凹槽，同样第二连接部(1.3)和柱体(1.1)上开设有容纳所述第二金属接杆(1.5)另一端的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽间通过柱体(1.1)相互间隔开。
8.根据权利要求7所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述柱体(1.1)、所述第一连接部(1.2)和/或所述第二连接部(1.3)均采用环氧树脂。
9.根据权利要求7所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，所述第一连接部(1.2)和/或所述第二连接部(1.3)均浇注于所述支撑键(1)内部，与所述柱体(1.1)浇注于一起。
10.根据权利要求7所述的一种充气式冲击电压发生器中的绝缘支撑结构，其特征在于，第一金属接杆(1.4)的长度大于第二金属接杆(1.5)。
【文档编号】H01B17/56GK104464986SQ201410802094
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】陈维江, 张乔根, 秦逸帆, 郭璨, 游浩洋, 文韬, 赵军平, 殷禹, 时卫东, 李志兵, 庞磊, 刘轩东 申请人:西安交通大学, 国家电网公司, 中国电力科学研究院