發(fā)熱元件、氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置和氣體絕緣狀態(tài)檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣絕緣領(lǐng)域，更具體地，涉及一種發(fā)熱元件、氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置和氣體絕緣狀態(tài)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)廣泛應(yīng)用于GIS、斷路器、變壓器等電氣設(shè)備中，這些設(shè)備稱為氣體絕緣設(shè)備。目前，如何對(duì)氣體絕緣設(shè)備內(nèi)部的絕緣狀態(tài)進(jìn)行判斷仍屬于重大技術(shù)難題，所以尋找有效評(píng)估氣體絕緣設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)的方法具有重大意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，可以通過(guò)分析六氟化硫氣體的分解產(chǎn)物，對(duì)氣體絕緣設(shè)備的絕緣狀態(tài)作出判斷。通過(guò)對(duì)六氟化硫氣體的分解產(chǎn)物進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷氣體絕緣設(shè)備的絕緣狀態(tài)的方法具有抗外界干擾強(qiáng)、靈敏度高和準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)，適合與診斷氣體絕緣設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障，并且能夠?qū)收线M(jìn)行定位。
[0004]現(xiàn)有的對(duì)六氟化硫氣體的分解產(chǎn)物的研宄，都是針對(duì)六氟化硫氣體在電弧、火花和電暈放電中產(chǎn)生的氣體和固體分解物的鑒定，而缺少對(duì)六氟化硫氣體在高溫下的分解產(chǎn)物的鑒定。例如國(guó)外研宄機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室模擬了氣體絕緣設(shè)備的電弧、火花和電暈放電等現(xiàn)象，并對(duì)六氟化硫氣體分解產(chǎn)生的氣體和固體產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定。此外，國(guó)內(nèi)的某些高校和科研機(jī)構(gòu)也對(duì)六氟化硫氣體在放電狀態(tài)下的分解產(chǎn)物進(jìn)行了初步定性研宄，但僅局限于單一缺陷類型的模擬，未對(duì)六氟化硫氣體分解產(chǎn)物進(jìn)行完整、系統(tǒng)地研宄，難以實(shí)際應(yīng)用在氣體絕緣設(shè)備中。
[0005]現(xiàn)有的體絕緣狀態(tài)模擬裝置中，采用銅管作為發(fā)熱元件，且銅管固定在加熱倉(cāng)內(nèi)，兩端以彈簧固定其空心銅管，中間以實(shí)心銅線填充，最熱點(diǎn)設(shè)計(jì)在填充部分。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)最熱點(diǎn)不在其設(shè)計(jì)部分，而在距離頂端1cm處。因此，如何將發(fā)熱元件的中心位置成為最熱點(diǎn)，成為目前亟待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種發(fā)熱元件、氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置和氣體絕緣狀態(tài)檢測(cè)方法，以實(shí)現(xiàn)將發(fā)熱元件的中心位置成為最熱點(diǎn)。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種發(fā)熱元件，該發(fā)熱元件呈長(zhǎng)片狀，且該發(fā)熱元件包括中間部和與中間部的兩端相連的U形部，各U形部開(kāi)口均朝遠(yuǎn)離中間部的方向設(shè)置，中間部的橫截面具有弧形的兩個(gè)側(cè)邊，弧形的頂點(diǎn)位于橫截面的中心點(diǎn)與弧形的圓心點(diǎn)之間。
[0008]進(jìn)一步地，發(fā)熱元件分別沿第一豎直截面和第二豎直對(duì)稱設(shè)置，第一豎直截面和第二豎直截面均經(jīng)過(guò)中心點(diǎn)，第一豎直截面與發(fā)熱元件的長(zhǎng)度方向垂直，第二豎直截面與發(fā)熱元件的寬度方向垂直。
[0009]進(jìn)一步地，U形部的兩個(gè)側(cè)面均為平面，且U形部的兩個(gè)側(cè)面均與中間部的側(cè)面相連接。
[0010]進(jìn)一步地，發(fā)熱元件為銅片。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置，包括:倉(cāng)體，倉(cāng)體內(nèi)形成倉(cāng)室，倉(cāng)體上開(kāi)設(shè)有氣孔；發(fā)熱元件，發(fā)熱元件設(shè)置在倉(cāng)室內(nèi)；以及溫度檢測(cè)單元，溫度檢測(cè)單元安裝在倉(cāng)體上，用于檢測(cè)發(fā)熱元件的溫度。
[0012]進(jìn)一步地，氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置還包括多個(gè)供電端子，供電端子安裝在倉(cāng)體上，發(fā)熱元件與供電端子連接。
[0013]進(jìn)一步地，倉(cāng)體包括本體和第一安裝板，本體上開(kāi)設(shè)有第一開(kāi)口，第一安裝板安裝在第一開(kāi)口處，供電端子安裝在第一安裝板上。
[0014]進(jìn)一步地，氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置還包括進(jìn)氣閥和排氣閥，進(jìn)氣閥和排氣閥均與氣孔連接。
[0015]進(jìn)一步地，倉(cāng)體還包括測(cè)溫窗口，溫度檢測(cè)單元安裝在與測(cè)溫窗口相對(duì)應(yīng)的位置處。
[0016]進(jìn)一步地，氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置還包括用于檢測(cè)倉(cāng)室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)的氣壓表，氣壓表安裝在倉(cāng)體上。
[0017]進(jìn)一步地，倉(cāng)體包括本體和第二安裝板，本體上開(kāi)設(shè)有第二開(kāi)口，第二安裝板安裝在第二開(kāi)口處，氣壓表安裝在第二安裝板上。
[0018]進(jìn)一步地，倉(cāng)體上還設(shè)置有多個(gè)測(cè)試端子。
[0019]進(jìn)一步地，發(fā)熱元件是銅管。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種氣體絕緣狀態(tài)檢測(cè)方法，包括:步驟1，將待測(cè)試氣體充入一密閉的倉(cāng)體內(nèi)，在倉(cāng)體內(nèi)設(shè)置有發(fā)熱元件；步驟2，使發(fā)熱元件工作，并檢測(cè)發(fā)熱元件的溫度；步驟3，當(dāng)發(fā)熱元件的溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，對(duì)倉(cāng)體內(nèi)的氣體進(jìn)行取樣分析。
[0021]本發(fā)明通過(guò)將發(fā)熱元件設(shè)計(jì)為長(zhǎng)片狀，且通過(guò)將發(fā)熱元件設(shè)計(jì)為包括中間部和與中間部的兩端相連的U形部，從而實(shí)現(xiàn)了將發(fā)熱元件的中心位置成為最熱點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1示意性示出了本發(fā)明中的發(fā)熱元件的俯視圖；
[0024]圖2示意性示出了本發(fā)明中的氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置的俯視圖；以及
[0025]圖3示意性示出了本發(fā)明中的氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置的剖視圖。
[0026]圖中附圖標(biāo)記:10、倉(cāng)體；11、倉(cāng)室；12、氣體閥門；13、本體；14、第一安裝板；15、測(cè)溫窗口 ；16、第二安裝板；17、測(cè)試端子引出板；20、發(fā)熱元件；30、供電端子；40、進(jìn)氣閥；50、排氣閥；131、第一開(kāi)口 ；132、第二開(kāi)口 ；133、第三開(kāi)口 ；171、測(cè)試端子；172、測(cè)試端子保護(hù)板。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種發(fā)熱元件。如圖1所示，該發(fā)熱元件呈長(zhǎng)片狀，且該發(fā)熱元件包括中間部和與中間部的兩端相連的U形部，各U形部開(kāi)口均朝遠(yuǎn)離中間部的方向設(shè)置，中間部的橫截面具有弧形的兩個(gè)側(cè)邊，弧形的頂點(diǎn)位于橫截面的中心點(diǎn)與弧形的圓心點(diǎn)之間。
[0029]本發(fā)明通過(guò)將發(fā)熱元件設(shè)計(jì)為長(zhǎng)片狀，且通過(guò)將發(fā)熱元件設(shè)計(jì)為包括中間部和與中間部的兩端相連的U形部，從而實(shí)現(xiàn)了將發(fā)熱元件的中心位置成為最熱點(diǎn)。
[0030]優(yōu)選地，發(fā)熱元件分別沿第一豎直截面和第二豎直對(duì)稱設(shè)置，第一豎直截面和第二豎直截面均經(jīng)過(guò)中心點(diǎn)，第一豎直截面與發(fā)熱元件的長(zhǎng)度方向垂直，第二豎直截面與發(fā)熱元件的寬度方向垂直。優(yōu)選地，U形部的兩個(gè)側(cè)面均為平面，且U形部的兩個(gè)側(cè)面均與中間部的側(cè)面相連接。發(fā)熱元件可以為銅片，也可以采用其它發(fā)熱材料，例如鉑等。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置，如圖2和圖3所示，該氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置包括:倉(cāng)體10，倉(cāng)體10內(nèi)形成倉(cāng)室11，倉(cāng)體10上開(kāi)設(shè)有氣體閥門12 ;發(fā)熱元件20，發(fā)熱元件20設(shè)置在倉(cāng)室11內(nèi)；以及溫度檢測(cè)單元，溫度檢測(cè)單元安裝在倉(cāng)體10上，用于檢測(cè)發(fā)熱元件20的溫度。
[0032]使用本發(fā)明的氣體絕緣裝載模擬裝置可以對(duì)絕緣氣體在高溫下的分解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，并且該氣體絕緣裝載模擬裝置可以對(duì)真實(shí)的氣體絕緣設(shè)備進(jìn)行模擬，例如GIS設(shè)備，以便能將測(cè)試結(jié)果直接應(yīng)用到對(duì)氣體絕緣設(shè)備的故障檢測(cè)中。在檢測(cè)時(shí)，首先通過(guò)氣體閥門12向倉(cāng)室11內(nèi)充入待測(cè)試的絕緣氣體，并使發(fā)熱元件20開(kāi)始發(fā)熱，利用溫度檢測(cè)單元對(duì)發(fā)熱元件20的溫度進(jìn)行檢測(cè)，在預(yù)定的溫度下從氣體閥門12對(duì)倉(cāng)室11內(nèi)的氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)，例如檢測(cè)該氣體的絕緣性等。利用氣體絕緣裝載模擬裝置對(duì)絕緣氣體在高溫下的分解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，可以得到一張待測(cè)試的絕緣氣體在不同溫度下的分解產(chǎn)物的對(duì)照表，進(jìn)而得到氣體絕緣設(shè)備的運(yùn)行溫度與該設(shè)備絕緣性的對(duì)照表，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體絕緣設(shè)備的故障進(jìn)行檢測(cè)與預(yù)測(cè)。
[0033]優(yōu)選地，氣體絕緣裝載模擬裝置的倉(cāng)體10整體可以承受壓強(qiáng)I兆帕，并且可以承受真空狀態(tài)，倉(cāng)體10的整體泄漏率小于每年0.5%。
[0034]優(yōu)選地，氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置還包括多個(gè)供電端子30，供電端子30安裝在倉(cāng)體10上，發(fā)熱元件20與供電端子30連接。優(yōu)選地，倉(cāng)體10包括本體13和第一安裝板14，本體13上開(kāi)設(shè)有第一開(kāi)口 131，第一安裝板14安裝在第一開(kāi)口 131處，供電端子30安裝在第一安裝板14上。供電端子30外接電源，通過(guò)向發(fā)熱元件20供電以使發(fā)熱元件升溫。優(yōu)選地，供電端子30外接電源的額定電流為2000安培。
[0035]優(yōu)選地，氣體絕緣狀態(tài)模擬裝置還包括進(jìn)氣閥40和排氣閥50，進(jìn)氣閥40和排氣閥50均