直流氣體絕緣開關(guān)裝置及氣體絕緣輸電管道（GIS/GIL）絕緣子長期運(yùn)行過程中會積聚大量表面電荷,易引起絕緣子異常閃絡(luò)。近年來國內(nèi)外學(xué)者開展了大量卓有成效的工作,深刻揭示了絕緣子表面電荷的積聚和消散機(jī)理,但GIS/GIL不打開罐體條件下,絕緣子表面電荷的快速消散問題一直沒有解決。該文首次提出基于X射線短時(shí)照射的絕緣子表面電荷主動消散新方法,試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)X射線照射30s即能使空氣中絕緣子表面電荷幾乎完全消散。對基于X射線照射的絕緣子表面電荷消散機(jī)理進(jìn)行了探討,認(rèn)為X射線可能通過促進(jìn)氣體側(cè)電荷沿傳導(dǎo)及絕緣子表面電荷脫陷而實(shí)現(xiàn)其快速消散。由于X射線能夠穿透GIS/GIL金屬罐體,相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為GIS/GIL不打開罐體條件下實(shí)現(xiàn)絕緣子表面電荷快速消散提供了可能途徑,對進(jìn)一步推進(jìn)直流GIS/GIL工程化具有重要意義。 

【文章來源】：電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,35(14)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

絕緣子表面存在金屬微粒時(shí)加壓后的電勢分布

通過三個(gè)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)絕緣子和靜電探頭的空間位置控制。1號步進(jìn)電機(jī)控制探頭水平移動，控制精度小于0.1mm。2號和3號電機(jī)用于控制地電極帶動絕緣子移動和旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對絕緣子表面不同區(qū)域電荷的測量，完成一次絕緣子表面電荷的測量時(shí)間小于3min。測量過程中，靜電探頭與絕緣子表面始終保持垂直，距離固定為3mm。利用Monroe ME-244A靜電計(jì)聯(lián)合泰克示波器記錄整個(gè)測試周期內(nèi)所有測點(diǎn)的數(shù)值。為了簡單起見，本文采用實(shí)際測得的電勢分布近似反映絕緣子表面的電荷分布情況，這種近似不會影響最后的結(jié)果分析。X射線由ERESCO-65-MF4便攜式X光機(jī)產(chǎn)生，采用定向發(fā)射方式發(fā)出射線束，管電壓范圍為5～300kV，管電流范圍為0.5～6mA，目標(biāo)角為20°。該X射線機(jī)為湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院用于GIS帶電檢測機(jī)型，所產(chǎn)生射線能夠穿透GIS設(shè)備的鋁合金外壁，已用于GIS現(xiàn)場檢測多年。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證效果，本文在同樣材料和尺寸的絕緣子的高壓端又粘貼一段4cm長的銅絲后施加-10kV電壓，加壓時(shí)間30min。撤除電壓后，絕緣子表面電勢的分布如圖4所示。因?yàn)橥馐╇妷悍岛图訅簳r(shí)間都比前一次試驗(yàn)小，因此雖然本次實(shí)驗(yàn)絕緣子表面的電場更為集中，撤除電壓后的最大電荷密度卻比前一次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果小。表面電荷引起的最大電勢值約為650V，高密度正電荷區(qū)域主要集中在銅絲附近的錐形區(qū)域內(nèi)，區(qū)域旋轉(zhuǎn)角度范圍為5.2～5.6rad，高度范圍為30～46mm。圖4 高壓端存在尖端時(shí)加壓后的表面電勢分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3464483