多功能絕緣試驗(yàn)平臺(tái)的研制

黃雄健　孫錚

摘 要：真空斷路器和避雷器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，因老舊真空斷路器的使用年限過(guò)長(zhǎng)、真空泡已接近預(yù)期使用年限，所以，其更新被提上日程。為了提前驗(yàn)證真空泡的絕緣能力，克服采用現(xiàn)有試驗(yàn)工具無(wú)法對(duì)真空泡單獨(dú)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的難題，研制了一款多功能絕緣試驗(yàn)平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：真空滅弧室；避雷器；絕緣試驗(yàn)平臺(tái)；真空斷路器

中圖分類號(hào)：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.119

真空斷路器和避雷器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，真空滅弧室的質(zhì)量影響著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

經(jīng)過(guò)近30年的推廣使用，一批早期投入的真空斷路器的真空滅弧室出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象的概率有所上升，逐步進(jìn)入了調(diào)換周期。為了在安裝前確定真空泡是否能投入使用，按現(xiàn)有規(guī)定，需對(duì)其進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)，有條件的情況下應(yīng)進(jìn)行真空度試驗(yàn)。雖然真空度試驗(yàn)?zāi)芨玫氐玫秸婵张菡婵斩鹊臏?zhǔn)確數(shù)據(jù)，但在實(shí)際的工況條件下，測(cè)量環(huán)境受到了極大的影響。基于上述原因，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以工頻耐壓試驗(yàn)為主。因此，在滿足單只滅弧室進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)要求的同時(shí)，在避雷器直流泄漏試驗(yàn)中被試品的接線與交流耐壓試驗(yàn)接線沒有本質(zhì)差別的前提下，本文提出了一種既能滿足真空滅弧室耐壓要求，又能應(yīng)用于避雷器直流泄漏試驗(yàn)的絕緣試驗(yàn)平臺(tái)。

1 多功能絕緣平臺(tái)的測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)

1.1 測(cè)量原理

根據(jù)真空滅弧室耐壓試驗(yàn)和氧化鋅避雷器直流泄漏試驗(yàn)的接線要求簡(jiǎn)化電路，使被試品兩端的接線情況幾乎相同，從而將兩者放置于同一絕緣平臺(tái)上，并采用不同的電源試驗(yàn)。因配網(wǎng)設(shè)備的電壓等級(jí)較低，在避雷器泄漏電流試驗(yàn)中，因接線方式不同而產(chǎn)生的對(duì)地電容電流對(duì)試驗(yàn)的影響極小，因此，只要能滿足對(duì)地絕緣的要求即可。在此情況下，絕緣平臺(tái)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題在于能否用于驗(yàn)證真空滅弧室滿足投運(yùn)要求的試驗(yàn)。

實(shí)踐表明，采用交流耐壓法檢測(cè)嚴(yán)重劣化的真空滅弧室的真空度是一種簡(jiǎn)便、有效的方法。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，要定期對(duì)真空斷路器主回路對(duì)地、相間和斷口進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。真空度測(cè)試的方法如下：觸頭開距為額定開距，在觸頭間施加額定試驗(yàn)電壓，如果真空滅弧室內(nèi)持續(xù)發(fā)生火花放電現(xiàn)象，則表明真空度已嚴(yán)重降低，否則表明真空度符合要求。在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，真空滅弧室的觸頭要保持額定開距。對(duì)于整機(jī)而言，只要分閘即可；對(duì)于單只滅弧室而言，需要仔細(xì)設(shè)計(jì)夾具，在拉開距離操作時(shí)不可損壞波紋管，且平穩(wěn)放置滅弧室，并在滅弧室動(dòng)、靜兩電極端施加交流試驗(yàn)電壓。

根據(jù)對(duì)真空度下?lián)舸╇妷号c真空度的關(guān)系研究表明，當(dāng)真空度>6.6×10-2 Pa時(shí)，即擊穿電壓（峰值）為45 kV左右，間隙的擊穿電壓變化平穩(wěn)，交流耐壓值下降緩慢。因此，當(dāng)被試真空滅弧室的極間擊穿電壓（峰值）>45 kV時(shí)，即可判定滅弧室的真空度合格。按照相關(guān)規(guī)定中的要求，試驗(yàn)電壓如表1所示。因工頻交流峰值電壓是有效值的 倍，所以，當(dāng)設(shè)備進(jìn)行1 min的交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，未發(fā)生測(cè)試儀表指針突變的現(xiàn)象，試驗(yàn)設(shè)備過(guò)流繼電器動(dòng)作跳閘，滅弧室內(nèi)產(chǎn)生明顯的輝光等現(xiàn)象時(shí)可視為真空滅弧室合格。

1.2 絕緣平臺(tái)的結(jié)構(gòu)

結(jié)合上述理論和試驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)了如圖1所示的絕緣平臺(tái)。其拉開真空滅弧室的開距范圍為6～16 mm，可滿足我公司各型號(hào)真空滅弧室動(dòng)靜觸頭拉開距離的要求（9～12 mm），經(jīng)過(guò)型式試驗(yàn)，其支架的對(duì)地絕緣強(qiáng)度達(dá)到80 kV，可將被試品平穩(wěn)固定。

2 結(jié)束語(yǔ)

多功能絕緣試驗(yàn)平臺(tái)采用機(jī)械拉合，其配備的量具可精確測(cè)量真空滅弧室中靜觸頭與動(dòng)觸頭的開距。其固定夾具采用縱向夾持固定，這樣在確保穩(wěn)定的同時(shí)，還可保證足夠的絕緣強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，本絕緣平臺(tái)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，可滿足單獨(dú)進(jìn)行真空滅弧室耐壓試驗(yàn)和避雷器直流泄漏試驗(yàn)的要求。

參考文獻(xiàn)

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[2]范興明，劉旭東.真空斷路器真空度檢測(cè)方法探討[J].高壓電器，2011，42（8）：52-56.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： The vacuum circuit breaker and a lightning arrester is widely used in power system， because of old vacuum circuit breaker of long service life， vacuum bubble is close to the expected life， so， the update has been put on the agenda. In order to verify the insulation capability of the vacuum bubble in advance， and overcome the problem that the existing tests tools cant be used to carry out the pressure test of the vacuum bubble； we have developed a multifunctional insulation test platform.

Key words： vacuum arc extinguishing chamber； surge arrester； insulation test platform； vacuum circuit breaker