一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备的制作方法

本发明涉及避雷器劣化实验，尤其是一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备。

背景技术：

1、避雷器是一种用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害、限制续流时间、限制续流幅值的防护用电气设备。其通过交流无间隙金属氧化物来保护交流输变电设备的绝缘，免受雷电过电压和操作过电压损害。广泛适用于变压器、输电线路、配电屏、开关柜、电力计量箱、真空开关、并联补偿电容器、旋转电机及半导体器件等过电压保护。

2、避雷器连接在线缆和大地之间，通常与被保护设备并联。避雷器可以有效地保护通信设备，一旦出现不正常电压，避雷器将发生动作，起到保护作用。当通信线缆或设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会产生作用，对地面来说视为断路。一旦出现高电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护通信线缆和设备绝缘。当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使通信线路正常工作。

3、因此，避雷器的主要作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压值，从而起到保护通信线路和设备的作用。

4、避雷器的使用范围十分广泛，在使用过程中，由于零部件磨损、疲劳、环境造成的变形、腐蚀、老化等因素，使得设备的原有性能逐渐降低的过程。此外，高分子物质在受到电场、热、化学、机械力、大气条件等因素作用时，其性能变差的现象。为了保证避雷器在多种环境，尤其是极寒环境下的适应能力，需要在研发阶段对避雷器的劣化参数进行测量。而传统针对于避雷器的劣化实验所模拟方式比较单一，而且对于模拟环境的调节能耗很高，而且占用空间比较大，对于不同规格避雷器的适配度也很有限。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：传统针对于避雷器的劣化实验所模拟方式比较单一，而且对于模拟环境的调节能耗很高，而且占用空间比较大，对于不同规格避雷器的适配度也很有限。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，包括用于安装避雷器的安装底座、外接制冷制热设备的调温管、用于检测避雷器外壁劣化状态的光学检测探头和用于检测避雷器运行过程中温度变化的温控传感器，所述安装底座外侧面上活动装配有外部支撑架，所述外部支撑架上滑动装配有倒l型结构的上置装配杆，所述上置装配杆底部固定装配有用于安装避雷器的顶部装配罩，所述外部支撑架和上置装配杆外侧面两端活动装配有侧向装配臂，所述外部支撑架和上置装配杆两侧的侧向装配臂上分别活动装配有第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳，所述第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳内部均固定装配有用于外接调温管的金属导流换热管。

3、所述的第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳均包括复数个外部隔热罩壳、顶部密封罩、底部密封罩、固定在顶部密封罩外侧面上的上置进水管和固定在底部密封罩外侧面上的下置排水管。

4、所述外部隔热罩壳和底部密封罩上端连接面上均开设有弧形拼装槽，所述外部隔热罩壳和顶部密封罩下端连接面上均具有与弧形拼装槽相配合的弧形拼装条，所述外部隔热罩壳与顶部密封罩之间、外部隔热罩壳与外部隔热罩壳之间和外部隔热罩壳与底部密封罩之间均通过弧形拼装条插入弧形拼装槽内部拼装固定。

5、所述第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳两侧装配面均通过螺栓固定闭合密封。

6、所述第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳内侧面上固定装配有内部压力传感控制器和漏电检测探头。

7、所述弧形拼装槽和弧形拼装条内部均开设有与金属导流换热管内部相连通的外部导流通孔。

8、所述安装底座和顶部装配罩内部均活动安装有用于装配避雷器的电控式内部控制座，所述外部支撑架外侧面上通过侧向支架固定安装有纵向调节导轨，所述上置装配杆内部开设有与纵向调节导轨相配合的顶置过渡口。

9、所述纵向调节导轨内部活动安装有用于安装光学检测探头和温控传感器的电控升降调节座。

10、所述第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳外壁上均安装有弧形嵌入式观测窗。

11、所述顶部密封罩和底部密封罩外侧面上均固定装配有与内部相连通的外部磁控阀门，所述外部磁控阀门外侧开口位置固定装配有电子调速风扇，所述电子调节风扇外侧出风口固定装配有外部导流管。

12、本发明的有益效果是：

13、(1)本发明的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备通过采用模块化结构设计，可以根据不同的避雷器进行结构增减和改变，适用性大大增强；

14、(2)通过采用可调式结构设计，可以根据不同高度的避雷器进行安装，从而保证安装适配度；

15、(3)通过采用分体式设计的第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳，从两侧对避雷器进行包裹密闭，可以在避雷器外围形成一个密闭的腔室，整个腔室结构小巧紧凑，不需要占用大量外部空间，节约内部反应空间，降低实验所需要的能耗和成本；

16、(4)通过在第一模块化外部闭合罩壳和第二模块化外部闭合罩壳内部设置有相互串联的金属导流换热管，通过外接调温管来对内部温度进行调节，而且还可以通过向内注水来检验实验前后避雷器的承压能力和绝缘性变化，检测更加多样化；

17、(5)通过拼装式安装方式来对设备进行安装固定，不仅可以根据需要调节设备大小，还可以在出现故障时进行定点更换维护，降低后期使用成本；

18、(6)通过在外部支撑架上集成可升降式的光学检测探头和温控传感器，可以对实验过程中的避雷器进行光学和红外检测，实时监测其劣化实验变化，而且通过增强内部空气流通状态来避免避雷器表面结霜，提升内部观测清晰度，保证实验数据；

19、(7)通过在顶部密封罩和底部密封罩外侧面上装配有与内部设置外部磁控阀门的电子调速风扇，不仅可以保证实验过程中内部的空气流动性，同时还可以在开启实验设备时对内部的空气进行抽离，降低能量损耗。

技术特征：

1.一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，包括用于安装避雷器的安装底座(1)、外接制冷制热设备的调温管(2)、用于检测避雷器外壁劣化状态的光学检测探头(3)和用于检测避雷器运行过程中温度变化的温控传感器(4)，其特征是：所述安装底座(1)外侧面上活动装配有外部支撑架(5)，所述外部支撑架(5)上滑动装配有倒l型结构的上置装配杆(6)，所述上置装配杆(6)底部固定装配有用于安装避雷器的顶部装配罩(7)，所述外部支撑架(5)和上置装配杆(6)外侧面两端活动装配有侧向装配臂(8)，所述外部支撑架(5)和上置装配杆(6)两侧的侧向装配臂(8)上分别活动装配有第一模块化外部闭合罩壳(9)和第二模块化外部闭合罩壳(10)，所述第一模块化外部闭合罩壳(9)和第二模块化外部闭合罩壳(10)内部均固定装配有用于外接调温管(2)的金属导流换热管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述的第一模块化外部闭合罩壳(9)和第二模块化外部闭合罩壳(10)均包括复数个外部隔热罩壳(12)、顶部密封罩(13)、底部密封罩(14)、固定在顶部密封罩(13)外侧面上的上置进水管(15)和固定在底部密封罩(14)外侧面上的下置排水管(16)。

3.根据权利要求2所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述外部隔热罩壳(12)和底部密封罩(14)上端连接面上均开设有弧形拼装槽(17)，所述外部隔热罩壳(12)和顶部密封罩(13)下端连接面上均具有与弧形拼装槽(17)相配合的弧形拼装条(18)，所述外部隔热罩壳(12)与顶部密封罩(13)之间、外部隔热罩壳与外部隔热罩壳之间和外部隔热罩壳(12)与底部密封罩(14)之间均通过弧形拼装条(18)插入弧形拼装槽(17)内部拼装固定。

4.根据权利要求1所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述第一模块化外部闭合罩壳(9)和第二模块化外部闭合罩壳(10)两侧装配面均通过螺栓固定闭合密封。

5.根据权利要求1所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述第一模块化外部闭合罩壳(9)和第二模块化外部闭合罩壳(10)内侧面上固定装配有内部压力传感控制器(19)和漏电检测探头(20)。

6.根据权利要求1所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述弧形拼装槽(17)和弧形拼装条(18)内部均开设有与金属导流换热管(11)内部相连通的外部导流通孔(21)。

7.根据权利要求1所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述安装底座(1)和顶部装配罩(7)内部均活动安装有用于装配避雷器的电控式内部控制座(22)，所述外部支撑架(5)外侧面上通过侧向支架固定安装有纵向调节导轨(23)，所述上置装配杆(6)内部开设有与纵向调节导轨(23)相配合的顶置过渡口。

8.根据权利要求7所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述纵向调节导轨(23)内部活动安装有用于安装光学检测探头(3)和温控传感器(4)的电控升降调节座(231)。

9.根据权利要求4所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述第一模块化外部闭合罩壳(9)和第二模块化外部闭合罩壳(10)外壁上均安装有弧形嵌入式观测窗(24)。

10.根据权利要求1所述的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，其特征是：所述顶部密封罩(13)和底部密封罩(14)外侧面上均固定装配有与内部相连通的外部磁控阀门(25)，所述外部磁控阀门(25)外侧开口位置固定装配有电子调速风扇(26)，所述电子调节风扇(26)外侧出风口固定装配有外部导流管(27)。

技术总结本发明涉及避雷器劣化实验技术领域，尤其是一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备，包括用于安装避雷器的安装底座、外接制冷制热设备的调温管、用于检测避雷器外壁劣化状态的光学检测探头和用于检测避雷器运行过程中温度变化的温控传感器。本发明的一种极寒环境下的避雷器劣化实验设备通过采用模块化结构设计，可以根据不同的避雷器进行结构增减和改变，适用性大大增强；通过采用可调式结构设计，可以根据不同高度的避雷器进行安装，从而保证安装适配度。技术研发人员：王磊,张健,孟鹏飞,李中原,郭敬科,朱广城,殷越,周洪毅,李志斌,申昱博,赵翔宇,付丽君受保护的技术使用者：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/5