一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统的制作方法

技术特征：
1.一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，包括接地外壳本体(3-1)、测量电荷探头、金属屏蔽板(3-3)、探头驱动机构和超/特高压穿墙套管缩比模型；超/特高压穿墙套管缩比模型同轴安装于接地外壳本体(3-1)的内腔，超/特高压穿墙套管缩比模型通过固定缩比套管支撑件(1-3)固定于接地外壳本体(3-1)的内腔；固定缩比套管支撑件(1-3)采用导体，固定缩比套管支撑件(1-3)的一端与超/特高压穿墙套管缩比模型上的接地法兰接触，固定缩比套管支撑件(1-3)的一端与接地外壳本体(3-1)连接；接地外壳本体(3-1)的一端设有绝缘结构(1-2)，超/特高压穿墙套管缩比模型的高压电极(1-1)与接地外壳本体(3-1)之间通过绝缘结构(1-2)进行电压隔离；接地外壳本体(3-1)的壁面上开设有测量电荷探头安装孔(3-2)，测量电荷探头安装孔(3-2)为一长孔，长孔的长度方向沿接地外壳本体(3-1)的轴向设置，金属屏蔽板(3-3)罩设于所述测量电荷探头安装孔(3-2)的外端，测量电荷探头设置于所述金属屏蔽板(3-3)上并经所述测量电荷探头安装孔(3-2)伸入接地外壳本体(3-1)的内腔；探头驱动机构与所述金属屏蔽板(3-3)连接并能驱动金属屏蔽板(3-3)沿接地外壳本体(3-1)的轴向移动。2.根据权利要求1所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，所述探头驱动机构包括可编程步进电机(3-5)和电动滑台(3-4)，可编程步进电机(3-5)和电动滑台(3-4)连接，金属屏蔽板(3-3)设置于电动滑台(3-4)上。3.根据权利要求1所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，超/特高压穿墙套管缩比模型包括第一外绝缘筒、第二外绝缘筒、中心载流导体(4-4)和高压电极(1-1)，第一外绝缘筒的一端密封连接有第一端盖，第一外绝缘筒的另一端设置有第一接地法兰；第二外绝缘筒的一端密封连接有第二端盖，第一外绝缘筒的另一端设置有第二接地法兰；第一接地法兰和第二接地法兰密封连接，第一外绝缘筒和第二外绝缘筒同轴，第一外绝缘筒、第二外绝缘筒、第一端盖、第二端盖、第一接地法兰和第二接地法兰连接形成密封腔体，中心载流导体(4-4)设置于所述密封腔室内，中心载流导体(4-4)的一端与第一端盖连接，中心载流导体(4-4)的另一端与第二端盖连接；高压电极(1-1)的一端穿过第一端盖并与中心载流导体(4-4)的一端连接，高压电极(1-1)的另一端延伸至接地外壳本体(3-1)外部；第一端盖和第二端盖上在中心载流导体(4-4)的两端均设有端部屏蔽罩(4-2)，第一接地法兰和第二接地法兰上连接有套管内屏蔽电极(4-5)，套管内屏蔽电极(4-5)套设在中心载流导体(4-4)的外周。4.根据权利要求3所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，第一接地法兰和第二接地法兰之间通过螺纹连接，且在连接部位设有密封圈。5.根据权利要求4所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，固定缩比套管支撑件(1-3)采用环形结构，第一接地法兰和第二接地法兰外周均套设有所述固定缩比套管支撑件(1-3)，固定缩比套管支撑件(1-3)的内圈与第一接地法兰外表面以及与第二接地法兰外表面之间间隙配合或过盈配合；固定缩比套管支撑件(1-3)的外圈与接地外壳本体(3-1)内壁接触或固定连接。
6.根据权利要求3所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，第一外绝缘筒与第一端盖之间可拆卸密封连接，第二外绝缘筒与第二端盖之间可拆卸密封连接。7.根据权利要求3所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，中心载流导体(4-4)的外部包覆有环氧芯子(5-1)。8.根据权利要求1或3所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，超/特高压穿墙套管缩比模型的内腔填充有模拟气体，所述模拟气体采用sf6气体或n2与sf6的混合气体。9.根据权利要求1所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，其特征在于，接地外壳本体(3-1)上设置绝缘结构(1-2)的一端设置为可拆卸的端面；接地外壳本体(3-1)的底部两端分别设有接地外壳固定件(1-4)，接地外壳本体(3-1)的形状为圆柱形，接地外壳固定件(1-4)上开设有弧形凹槽，弧形凹槽的直径与接地外壳本体(3-1)的直径相同。10.权利要求1-9任意一项所述的一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统的工作方法，其特征在于，包括如下过程：在超/特高压穿墙套管缩比模型的内腔预先充入模拟气体，之后将超/特高压穿墙套管缩比模型安装于固定缩比套管支撑件(1-3)上；对超/特高压穿墙套管缩比模型的高压电极(1-1)施加选定的电压，并根据实验要求连续施加预设时长的电压；接地外壳本体接地；待电压加压完毕，撤去电压，并将高压电极(1-1)接地，此时，通过探头驱动机构驱动测量电荷探头按照预设要求沿测量电荷探头安装孔(3-2)移动，测量电荷探头在移动过程中采集路径上超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷。

技术总结
本发明公开一种超/特高压穿墙套管缩比模型的表面电荷测量系统，包括接地外壳本体、高压电极、缩比套管、固定缩比套管支撑件同轴心布置，接地外壳上安装固定有可编程步进电机，电动滑台以及其上的表面电荷测量探头。超/特高压穿墙套管缩比模型可分为包括环氧芯子与不包括环氧芯子两种结构，能真实反映实际状态下超/特高压穿墙套管的表面电荷分布。套管内部还能充以不同气体以研究不同绝缘气体下穿墙套管表面电荷分布。在可编程步进电机带动下，测量表面电荷探头可以按照不同路径扫描超/特高压穿墙套管缩比模型的外绝缘筒表面，得出的相关数据可为穿墙套管的结构优化设计、寿命评估和故障分析提供理论依据。寿命评估和故障分析提供理论依据。寿命评估和故障分析提供理论依据。


技术研发人员：王青于 袁书文 谢更生 李杨 彭宗仁 刘杉
受保护的技术使用者：全球能源互联网研究院有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/3/25