专利名称：复合绝缘子转轮加速老化试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合绝缘子老化试验装置，尤其涉及一种复合绝缘子转 轮加速老化试验装置。
背景技术：
复合绝缘子以其优异的憎水性、污闪电压高的优点在全世界范围内得到广泛 的应用；在我国，复合绝缘子自从90年代研制开发到目前为止，己经在电力系 统中得到大量使用。作为有机材料的复合绝缘子，在户外长期运行，在各种气候 环境和表面放电等因素综合作用下，材料容易老化；老化和性能下降是复合绝缘 子运行中存在的关键问题。
为了研究复合绝缘子的长期性能，国际电工委员会颁布了 IEC62217标准推 荐转轮法试验作为复合绝缘子老化试验方法之一。由于转轮法老化时间长(一般 在30000转及以上)，控制程序要求严格(间歇40s)，试品布置数量太少导致试 验周期长，长时间试验时盐水电导率及盐水温度稳定性差等问题的存在，使转轮 法试验结果的重复性和稳定性受到很大影响。
发明内容
本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种复合绝 缘子转轮加速老化试验装置。该装置能有效地模拟恶劣环境(潮湿、盐污染环境) 对复合绝缘子耐漏电起痕能力进行检验，对了解和掌握复合绝缘子的老化性能提 供依据，有利于对复合绝缘子使用寿命进行评估。
本实用新型的目的是这样实现的
复合绝缘子转轮试验时间长(一般30000转及以上，约70天)，为了提高试 验工作效率，设计了双面旋转机构，可用于8支复合绝缘子同时进行试验，采用
在线电导率监控仪和温度控制器解决了长时间试验时盐水电导率和温度受环境因 素发生变化对试验结果造成不利影响。
复合绝缘子转轮试验是一种间歇性旋转的试验，采用电机启动或停止来控制 系统的间歇性旋转容易造成安全使用及电机寿命等不利因素，为此设计了动力机 构，其中包括四槽轮结构的槽轮传动机构，利用三相异步电极、摆线针轮减速机、 皮带轮和转动轴带动槽轮传动机构转动，实现了整个试验装置的40s停止和13 秒旋转的工作方式。在转数计量和控制电路中采用带有记忆功能的数字计数表实 现转数计量，防止试验过程中掉电中断造成转数计量出错等问题，数字计数表是 通过控制面板设定转数，利用位置信号继电器反馈当前转数实现转数计量。为保 证控制电路的安全，在控制电路中加装了热继电器，使得回路电流大于整定值时 热继电器会自动断开，设计了互锁电路保证电机的正常运转。
由于转轮试验时间长，盐水电导率和盐水温度容易受外界的环境影响发生变 化，对试验结果的重复性和稳定性造成很大的影响，为此设计了盐水电导率及温 度测量控制电路，增加了重盐水箱和蒸馏水箱，采用在线电导率监控仪测量盐水 的电导率，通过设置电导率上、下限幅值，控制抽水泵进行补水，实现盐水电导 率自动调整，利用自吸泵和定时器实现盐水定时循环交换，利用温度控制器和温 度传感器实现盐水温度恒定，保证了试验过程的稳定性。
具体地说，本实用新型主要由旋转机构、动力机构、转数计量和控制电路、
盐水电导率及温度测量控制电路和盐水池组成；
所述的旋转机构由中轴、支架、法兰盘和转盘组成；
设置在支架上的中轴的中部和动力机构连接，中轴的两端头连接有法兰盘， 法兰盘又连接转盘；
在转盘上安装复合绝缘子，在转盘底部设置有盐水池； 转数计量和控制电路和动力机构电气连接； 盐水电导率及温度测量控制电路和盐水池电气连接。
本实用新型的工作原理是
转数计量和控制电路控制动力机构带动旋转机构转动，旋转机构中的转盘正 下方有两个盐水池，通过盐水电导率及温度测量控制电路调节盐水池内电导率及 温度。
将绝缘子在互差90。方向固定在转盘上，试验时每支复合绝缘子在四个位置 依次各停留40s，即每支试品在盐水中浸泡40s，然后旋转到水平位置自然干燥 40s,接着旋转到最高位置加电压40s，再经过水平位置40s的休息时间后重新进 入盐水池中浸泡，依此循环进行试验。 一次试验需要依照标准试验程序旋转3万 转及以上，历时约70天。
本实用新型具有下列优点和积极效果
① 操作简便，自动化程度高，提高了试验效率；
② 解决了盐水电导率和盐水温度稳定性差、旋转定时和计数等一系列技术难
题；
③ 为复合绝缘子老化性能研究和质量控制提供了实验基�。�
④ 主要用于对电力外绝缘设备一复合绝缘子的转轮加速老化试验，用以模拟 绝缘子在潮湿环境下间隔性染污过程及其效应评估。
图l.l是本实用新型结构示意图(主视)；
图1. 2是本实用新型结构示意图(侧视)；
图2是槽轮转动机构示意图3是转数计量和控制电路方框图4是转数计量和控制电路原理图5是电导率及温度测量控制电路示意图。
其中 0—复合绝缘子。 l一旋转机构，
1. 1—中轴；1.2—支架；1.3—法兰盘；1. 4一转盘。
2— 动力机构，
2. l—槽轮传动机构，
2. 1. 1—从动轮，2.1.2—主动轮，2. 1.3—柱销，2. 1.4—曲柄。
3— 转数计量和控制电路
3. l—数字计数表；3. 2—位置信号继电器；3. 3—交流电源；3. 4—空气开关； 3. 5—保险；
3.6—热继电器，
3.6. l—热继电器线圈， 3. 7—交流接触器，
3. 7. l—第1交流接触器，
3. 8—指示灯，
3.8. l—正转指示灯， 3.8. 3—停止灯。
4— 盐水电导率及温度测量控制电路
4. 1—在线电导率监控仪，
4. 1. l一电导率控制面板， 4.2—抽水泵； 4.3—重盐水箱; 4.5—自吸泵； 4.6—定时器； 4. 8—温度传感器。
5— 盐水池。
3. 6. 2—热继电器常闭节点；
3. 7.2—第2交流接触器；
3. 8. 2—反转指示灯，
4.1.2—电导率测量电极； 4. 4一蒸馏水箱；
4. 7—温度控制器；
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明
一、 总体
如图l.l、 1.2，本实用新型主要由旋转机构l、动力机构2、转数计量和控 制电路3、盐水电导率及温度测量控制电路4和盐水池5组成；
所述的旋转机构1由中轴1. 1、支架1. 2、法兰盘1. 3和转盘1. 4组成； 设置在支架1. 2上的中轴1. 1的中部和动力机构2连接，中轴1. 1的两端头 连接有法兰盘1.3，法兰盘1.3又连接转盘1.4;
在转盘1. 4上安装复合绝缘子0，在转盘1. 4底部设置有盐水池5; 转数计量和控制电路3和动力机构2电气连接； 盐水电导率及温度测量控制电路4和盐水池5电气连接。
二、 有关功能块 1、旋转机构1
旋转机构1的结构在总体中己经说明。 2、动力机构2
动力机构2主要由前后依次连接的三相异步电机、摆线针轮减速机、皮带轮、 转动轴(均为现有技术的上市产品)和槽轮传动机构2.1组成；
如图2，槽轮传动机构2. 1由相互啮合的从动轮2. 1. 1和主动轮2. 1. 2组成；
从动轮2. 1. 1是一种设置有均布的开口径向的四槽轮；
主动轮2. 1. 2是一种带有长曲柄2. 1. 4的月牙轮，在长曲柄2. 1. 4的端头设 置有柱销2. 1.3。
动力机构2的工作原理是
通过三相异步电机、摆线针轮减速机、皮带轮和转动轴，使主动轮2. 1.2正 向转动(假定是顺时针方向转动)，又通过进入从动轮2.1.1槽中的柱销2.1.3 的转动，使从动轮2.1.1按一定规律反向转动(逆时针方向转动)
当长曲柄2. 1. 4和从动轮2. 1. 1转过一定角度2 4>后，长曲柄2. 1. 4上的柱 销2.1.3开始离开从动轮2.1.1，长曲柄2.1.4继续转动2:t-2 4)角期间，从动 轮2.1.1停歇；由于是四槽轮，通过机械配合实现了40s停止和13s转动。
3、转数计量和控制电路3
如图3、 4，转数计量和控制电路3包括数字计数表3. 1、位置信号继电器 3.2、交流电源3.3、空气开关3.4、保险3.5、热继电器3.6、交流接触器3. 7、 指示灯3.8;
位置信号继电器3. 2安装在旋转机构1的中轴1. 1上，位置信号继电器3. 2
和数字计数表3. 1前后电气连接，实现转数计量；
交流电源3.3、空气开关3.4、保险3.5、热继电器3.6、交流接触器3. 7和
指示灯3. 8依次连接组成控制电路，实现本实用新型的定时旋转控制；
热继电器3. 6由热继电器线圈3. 6.1和热继电器常闭节点3. 6. 2组成； 交流接触器3. 7由第1交流接触器3. 7.1和第2交流接触器3. 7. 2组成； 指示灯3. 8由正转指示灯3. 8.1、反转指示灯3. 8. 2和停止灯3. 8. 3组成。 转数计量和控制电路3的工作原理
位置信号继电器3. 2将位置触发信号输出到数字计数表3. 1，每次输出+12V 的触发信号，通过数字计数表3. 1实现转数计数；数字计数表3.1还带有转数设
定以及清零、保持等功能。
热继电器3.6主要监控控制电路中电流，设定值为2A,当控制电路电流超过 2A时，热继电器线圈动作，电源断开；交流接触器3. 7的作用分别是实现转轮试 验的左转和右转功能，并配有正转、反转和停止的按钮和指示灯3. 8完成这一操 作。整个控制系统自动化程度高，并带有自锁电路，安全可靠。
上述的零部件均为常用件，有上市产品。
4、盐水电导率及温度测量控制电路4
如图5，盐水电导率及温度测量控制电路4由在线电导率监控仪4.1、抽水 泵4. 2、重盐水箱4. 3、蒸馏水箱4. 4、自吸泵4. 5、定时器4. 6、温度控制器4. 7 和温度传感器4.8组成；
在线电导率监控仪4.1主要由电导率控制面板4.1.1和电导率测量电极 4. 1. 2组成，电导率测量电极4. 1. 2置于盐水池5内；
重盐水箱4. 3和蒸馏水箱4. 4通过抽水泵4. 2和盐水池5连通，抽水泵4. 2 和电导率控制面板4. 1. 1电气连接；
两个盐水池5通过自吸泵4. 5、定时器4. 6相互连通；
置于盐水池5内的温度传感器4. 8和温度控制器4. 7电气连接。
盐水电导率及温度测量控制电路4的工作原理是
在线电导率监控仪4. 1的电导率测量范围为0.2uS 40S (西门子)；整个 系统在2个试验用盐水池5的基础上，增加了 2个补水箱， 一个为重盐水箱4. 3， 一个为蒸馏水箱4.4，在系统运行前设定试验盐水池5内电导率控制范围(最高 和最低电导率值)，电导率测量电极4.1.2安装在盐水池5中，重盐水箱4.3和 蒸馏水箱4. 4分别通过在线电导率监控仪4. 1上限(或下限)开关，控制抽水泵 4.2启动进行调节补水，实现盐水池5内电导率自动测量和控制；两盐水池5通 过管道进行连通，当电导率大于设定范围时，在线电导率监控仪4.1上限开关闭 合，蒸馏水箱4.4内水流进盐水池5内，直到达到设定范围内关闭；当电导率小 于设定范围时，在线电导率监控仪4. 1下限开关闭合，重盐水箱4. 3内水流进盐 水池5内，直到达到设定范围内关闭；两个盐水池之间通过自吸泵4.5和定时器 4.6实现两盐水池5的盐水循环，保证了两边试验的电导率一致性；自吸泵4.5
不仅在每次定时器4. 6达到设定值时开始交换两盐水池5内的水使之循环，也会 在每次抽水泵4. 2启动后同时启动;温度传感器4. 8分别安装于两个盐水池5中， 两个盐水池5两侧设有溢流孔，以防止加入补水故障造成水位过高的问题；通过 温度控制器4.7设定温度，发热管工作保持盐水温度恒定，由温度传感器4.8反 馈盐水池温度。
权利要求1、一种复合绝缘子转轮加速老化试验装置，其特征在于主要由旋转机构(1)、动力机构(2)、转数计量和控制电路(3)、盐水电导率及温度测量控制电路(4)和盐水池(5)组成；所述的旋转机构(1)由中轴(1.1)、支架(1.2)、法兰盘(1.3)和转盘(1.4)组成；设置在支架(1. 2)上的中轴(1.1)的中部和动力机构(2)连接，中轴(1.1)的两端头连接有法兰盘(1.3)，法兰盘(1.3)又连接转盘(1.4)；在转盘(1. 4)上安装复合绝缘子(0)，在转盘(1.4)底部设置有盐水池(5)；转数计量和控制电路(3)和动力机构(2)电气连接；盐水电导率及温度测量控制电路(4)和盐水池(5)电气连接。
2、 按权利要求1所述的复合绝缘子转轮加速老化试验装置，其特征在于 动力机构(2)主要由前后依次连接的三相异步电机、摆线针轮减速机、皮带轮、转动轴和槽轮传动机构(2.1)组成；所述的槽轮传动机构(2. 1)由相互啮合的从动轮(2. 1. 1)和主动轮(2. 1. 2) 组成；从动轮(2.1.1)是一种设置有均布的开口径向的四槽轮； 主动轮(2.1.2)是一种带有长曲柄(2.1.4)的月牙轮，在长曲柄(2.1.4) 的端头设置有柱销(2.1.3)。
3、 按权利要求1所述的复合绝缘子转轮加速老化试验装置，其特征在于 转数计量和控制电路(3)包括数字计数表(3.1)、位置信号继电器(3.2)、交流电源(3.3)、空气开关(3.4)、保险(3.5)、热继电器(3.6)、交流接触器 (3.7)、指示灯(3.8);位置信号继电器(3.2)安装在旋转机构(1)的中轴(1.1)上，位置信号继 电器(3.2)和数字计数表(3.1)前后电气连接；交流电源(3.3)、空气开关(3.4)、保险(3.5)、热继电器(3.6)、交流接 触器(3.7)和指示灯(3.8)依次连接组成控制电路；热继电器(3.6)由热继电器线圈(3.6.1)和热继电器常闭节点(3.6.2)组 成；交流接触器(3. 7)由第1交流接触器(3. 7.1)和第2交流接触器(3. 7. 2) 组成；指示灯(3. 8)由正转指示灯(3. 8.1)、反转指示灯(3. 8. 2)和停止灯(3. 8. 3) 组成。
4、按权利要求1所述的复合绝缘子转轮加速老化试验装置，其特征在于 盐水电导率及温度测量控制电路(4)由在线电导率监控仪(4.1)、抽水泵 (4.2)、重盐水箱(4.3)、蒸馏水箱(4.4)、自吸泵(4.5)、定时器(4.6)、温度控制器(4.7)和温度传感器(4.8)组成；在线电导率监控仪(4. 1)主要由电导率控制面板(4. 1. 1)和电导率测量电极(4. 1.2)组成，电导率测量电极(4. 1.2)置于盐水池(5 )内；重盐水箱(4.3)和蒸馏水箱(4.4)通过抽水泵(4.2)和盐水池(5)连通，抽水泵(4.2)和电导率控制面板(4.1.1)电气连接；两个盐水池(5)通过自吸泵(4.5)、定时器(4.6)相互连通； 置于盐水池(5)内的温度传感器(4.8)和温度控制器(4.7)电气连接。
专利摘要本实用新型公开了一种复合绝缘子转轮加速老化试验装置，涉及一种复合绝缘子老化试验装置。旋转机构(1)由中轴(1.1)、支架(1.2)、法兰盘(1.3)和转盘(1.4)组成；设置在支架(1.2)上的中轴(1.1)的中部和动力机构(2)连接，中轴(1.1)的两端头连接有法兰盘(1.3)，法兰盘(1.3)又连接转盘(1.4)；在转盘(1.4)上安装复合绝缘子(0)，在转盘(1.4)底部设置有盐水池(5)；转数计量和控制电路(3)和动力机构(2)电气连接；盐水电导率及温度测量控制电路(4)和盐水池(5)电气连接。本实用新型主要用于对复合绝缘子的转轮加速老化试验，用以模拟绝缘子在潮湿环境下间隔性染污过程及其效应评估。
文档编号G01R31/00GK201203653SQ20082006780
公开日2009年3月4日 申请日期2008年6月16日 优先权日2008年6月16日
发明者洋 刘, 方春华, 王建国, 力 蔡, 健 薛, 陈俊杰 申请人:武汉大学
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