[0001] 本发明涉及一种气箱局放测试试验工装，属于电性能测试装置技术领域。

[0002] 目前充气柜在生产中，气箱的局放试验是关键工序和重要的检验项目，国家标准对充气柜气箱的局放要求非常严格。现有试验方法是将局放测试设备的高压线通过电缆T型头与气箱的出线套管进行连接，其中气箱的结构可参考申请公布号为CN117293702A的中国发明专利申请所公开的一种断路器纵向布置的铸铝气箱，其箱体顶部的封板上连接有顶部套管（即出线套管）。电缆T型头的结构可参考授权公告号为CN213636386U的中国实用新型专利所公开的一种易排气式电缆接头结构，该电缆接头结构包括T型接头、绝缘塞及排气软管，T型接头包括第一接口、第二接口及密封接口，第一接口供电缆头插入，第二接口供气箱上的出线套管插入，出线套管内的导体与电缆头内的导体通过双头螺柱和螺母进行固定连接，固定连接的操作是通过密封接口进行的。连接完成后将排气软管插入密封接口内，最后将绝缘塞塞入密封接口，在绝缘塞不断塞入的过程中，密接接口内的气体通过排气软管排出，直至双头螺柱即将与绝缘塞上的螺纹孔连接时，将排气软管拔出，然后将绝缘塞旋转锁紧。局放测试时，测试设备的高压线与电缆连接，通过电缆、电缆T型头对出线套管加载高压电流。

[0003] 上述电缆接头结构在安装过程中之所以需要排气，一方面是因为气体压缩程度有限，不排气会阻碍绝缘塞的顺利安装，另一方面是因为T型接头内残留的空气会影响到局放试验数据的准确性。然而，电缆接头结构的安装过程过于复杂，尤其是在安装绝缘塞的过程中，需要在合适时机拔出排气软管，一旦操作不当就会造成T型接头内有残留空气或残留空气超标，进而导致局放测试的试验数据失真，严重影响对气箱质量的判定，容易造成误判。实际上，即使是经过专业培训的熟练工人所完成的装配操作也无法保证装配后局放合格，这时就需要根据试验过程中的不合格反馈进行重复拆装，通过大量的试验工作统计，因电缆T型头装配问题造成的试验不合格率占比约为80%，为了通过试验要不断对电缆T型头进行装配调整，造成大量的时间浪费，试验效率极低。同时，若电缆T型头所配备电缆的自身局放数据超标，同样会造成试验数据失真的问题。

[0018] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

[0019] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明开拓性地提供一种气箱局放测试试验工装，该工装包括筒体，筒体能够套设在气箱上的套管外部，且通过一端的固定结构可以与气箱固定和密封；筒体的另外一端设置有端板，端板与筒体和气箱共同围成封闭腔室，端板上连接有位于封闭腔室内且用于与套管内的导体接触导通的导体件，端板上还设置有用于与局放测试设备的高压线进行连接的连接结构，连接结构与导体件导通，实现套管内导体通过导体件和连接结构与高压线的导通，进而局放测试设备能够通过高压线对套管加载高压电流以进行局放试验；筒体或端板上设置有用于将封闭腔室内空气抽出或者先将封闭腔室内空气抽出、再向封闭腔室内充入绝缘气体的接口，这样就能够避免空气对局放测试造成影响，避免试验数据失真，操作简单方便，可提高试验效率，提高试验合格率。

[0020] 本发明中气箱局放测试试验工装的实施例1：如图1和图2所示，气箱局放测试试验工装包括筒体1和端板2，筒体1能够套设在气
箱上的套管外部。筒体1的一端设置有用于与气箱密封固定连接的固定结构，在本实施方式中，如图3、图4和图5所示，上述固定结构为固定法兰11，固定法兰11上设置有用于安装第一密封圈（图中未示出）以与气箱外壁密封配合的第一安装槽13，避免筒体1与气箱外壁接触的部位漏气。固定法兰11上还设置有供气箱外壁上的焊接螺柱穿过的穿孔12，焊接螺柱穿过后与螺母配合连接，可实现固定法兰11与气箱之间的固定，其中焊接螺柱可以是气箱外壁上本来就有的，也可以是试验前现场焊接在气箱外壁上。焊接螺柱有多个，围绕套管间隔布置，因此穿孔12有多个，为保证连接可靠性，优选为三个以上，本实施方式中具体为四个，各穿孔12均位于第一安装槽13的外侧，以保证密封性。

[0021] 进一步地，本实施方式中的固定法兰11呈正方形，相比圆形的法兰，比如圆形法兰的外径为正方形法兰的对角线长度，显然正方形法兰所占的空间更小，这样对于三相间隔距离较小的套管而言，单个套管外部的筒体更容易避开其他套管外部的筒体，避免产生干涉。当然，尺寸更小的正方形法兰也更容易避开气箱外壁上的加强筋或者其他部件，避免产生干涉。为了充分利用固定法兰11有限的面积，第一安装槽13呈正六边形，第一安装槽13包括三对平行布置的第一直槽段131，其中一对第一直槽段131分别与固定法兰11的两个相对侧边平行。

[0022] 端板2位于筒体1的另外一端且与筒体1分体设置，如图3和图6所示，筒体1的另外一端设置有用于连接端板2的连接法兰14，连接法兰14上设置有连接孔15，连接孔15设置有四个。同时，连接法兰14也呈正方形且大小与固定法兰11相同，连接法兰14和固定法兰11在筒体1轴向上的投影为一个正方形，也即两个法兰沿筒体1的轴向对正布置，相应的侧边分别平行，这样筒体1整体所占的空间最小，可以避免与其他套管所对应的筒体产生干涉。

[0023] 与连接法兰14相对应的，如图7、图8和图9所示，端板2也呈正方形且大小与连接法兰14相同，避免尺寸多大而额外占用空间。端板2上设置有四个与连接孔15对应的固定孔21，组装时采用螺栓穿过固定孔21和连接孔15并与螺母进行连接，即可实现端板2与连接法兰14之间的固定。端板2上朝向筒体1的一侧设置有用于安装第二密封圈（图中未示出）以与连接法兰14密封配合的第二安装槽25，避免筒体1与端板2接触的部位漏气。为了充分利用端板2有限的面积，同时方便与连接法兰14密封配合，第二安装槽25呈正六边形，第二安装槽25包括三对平行布置的第二直槽段251，其中一对第二直槽段251分别与端板2的两个相对侧边平行。

[0024] 端板2用于与筒体1和气箱外壁共同围成封闭腔室，端板2上连接有位于封闭腔室内且用于与套管内的导体接触导通的导体件。具体如图2、图7和图8所示，导体件包括导体棒4、导头5和弹性件6，导体棒4与端板2连接，优选为焊接。导头5与导体棒4之间可滑动导电配合，弹性件6设置在导体棒4和导头5之间，以使导头5弹性顶压套管内的导体，这样不仅可以保证导头5与套管内的导体紧密接触，保证电连接可靠性，而且针对不同型号的套管，即使套管的长度不同，本发明的试验工装同样能够适用，只要导头5的活动行程能够满足与套管内的导体接触即可，适用性更强。

[0025] 进一步地，导体棒4上设置有插孔41，导头5的一端插入插孔41内，导头5的外表面与插孔41的孔壁滑动导电接触，当然为了提高电连接可靠性，也可以在插孔41的孔壁上安装弹簧触指或表带触指，通过触指与导头5的外表面滑动导电接触。弹性件6为位于插孔41内的弹簧，其一端抵顶在插孔41的孔底壁上，另外一端抵顶在导头5的端面上，导头5和导体棒4上设置有挡止配合以阻止导头5脱出插孔41的防脱结构。具体地，插孔41的孔壁上设置有贯通孔壁且沿插孔41轴向延伸的长孔42，导头5上安装有挡止件，挡止件穿过长孔42，挡止件可以是挡销，此时长孔42开设有两个，且导头5上开设有销孔51，挡销贯穿两个长孔42以及销孔51，这样的防脱结构比较简单，方便加工制造和组装。

[0026] 如图7、图8和图9所示，端板2上还设置有用于先将封闭腔室内空气抽出、再向封闭腔室内充入绝缘气体的接口22，这样能够避免空气对局放测试造成影响，避免试验数据失真，相比现有技术中反复装配电缆T型头的方式，本发明在操作过程中只需将筒体1固定在气箱上并套住套管，然后通过接口22先抽气、再充气，即可排除空气的影响，操作简单方便，难度大大降低，不需要反复调整，可以大幅提高试验效率，提高试验一次合格率。如图1和图2所示，为了方便抽气和充气的操作，在接口22上安装有气嘴3，气嘴3为自封式密封阀。

[0027] 此外，端板2上还设置有用于与局放测试设备的高压线进行连接的连接结构，连接结构与导体件导通，实现了套管内导体通过导体件和连接结构与高压线的导通，进而局放测试设备能够通过高压线对套管加载高压电流以进行局放试验。在本实施方式中，筒体1为绝缘筒体，端板2为金属板，连接结构通过端板2与导体件导通。具体如图2、图7和图8所示，上述连接结构为第一螺纹孔23，第一螺纹孔23位于端板2的背向导体件的一侧，且第一螺纹孔23为盲孔，第一螺纹孔23用于与螺钉连接，以实现高压线与端板2之间的固定和导通。

[0028] 除此之外，端板2上背向导体件的一侧还设置有第二螺纹孔24，第二螺纹孔24也为盲孔，且位于接口22和第一螺纹孔23之间，第二螺纹孔24用于连接起吊件，进而方便通过吊具实现对端板2、筒体1和导体件的吊装转运，方便将其吊装到气箱的顶部，进而与气箱外壁进行固定。

[0029] 本发明的气箱局放测试试验工装在组装时，首先将弹性件6放置到导体棒4的插孔41内，保证弹性件6动作灵活不卡滞，然后将导头5插入插孔41内，并安装挡销，保证导头5能够在插孔41内上下滑动但不会脱出插孔41。然后将导体棒4焊接固定在端板2上，接着把端板2固定到筒体1上，通过第二密封圈保证装配后的气密性。最后将气嘴3安装到端板2上，由于气嘴3为自封式密封阀，故装配后使整个工装形成一个有底部开口的气密性结构。

[0030] 本发明的气箱局放测试试验工装在使用时，将装配后的工装安装到气箱对应的出线套管处，利用气箱外壁上的焊接螺柱实现工装与气箱之间的固定，利用第一密封圈保证装配后工装内的气密性，同时装配时要保证导头5与套管内的导体端面顶压接触，利用弹性件6的弹力保证二者接触紧密。装配后利用回收装置通过气嘴3对工装的封闭腔室进行抽真空处理，真空度达到300帕（绝对压力）后，向封闭腔室内充入绝缘气体到0.02兆帕（相对压力），检查工装没有明显的漏气后就可以进行局放试验流程。

[0031] 本发明利用气密性的绝缘结构替代现有技术中电缆T型头的贴合安装，相比现有技术来说，装配更简单，不需要专业培训，可避免由于试验工装自身问题造成的试验数据失真的问题，避免误判，同时可节约试验时间，提高试验一次合格率，提升试验效率，提高产品装配质量。

[0032] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：筒体可以为金属筒体，此时端板为绝缘端板，如盘式绝缘子，端板的中心嵌设固定有中心导体，此时导体件中的导体棒与中心导体的一端连接，局放测试设备的高压线与中心导体的另外一端连接，此时的中心导体即为端板上的连接结构，连接结构直接与导体件导通。

[0033] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：当连接法兰和端板均呈正方形时，也可以在连接法兰上设置用于安装第二密封圈以与端板密封配合的第二安装槽，此时第二安装槽也呈正六边形，第二安装槽包括三对平行布置的第二直槽段，其中一对第二直槽段分别与连接法兰的两个相对侧边平行，效果与上述实施方式相同。

[0034] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：当连接法兰和固定法兰均呈正方形时，端板可以不是正方形，比如为圆形，为了不增加额外尺寸，端板所在的圆最好内切于连接法兰所在的正方形，这时同样也能实现连接法兰和端板之间的固定和密封，且第二安装槽可以在连接法兰上，也可以在端板上。

[0035] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：连接法兰可以不是正方形，例如为圆形，此时端板最好也为圆形，另外此时端板上的固定孔以及连接法兰上的连接孔的个数可以进行调整，例如为三个圆周均布，或者为五个、六个圆周均布。

[0036] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：无论连接法兰和端板为何种形状，也无论第二安装槽设置在端板上，还是设置在连接法兰上，第二安装槽都可以是圆环形槽。

[0037] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：筒体的另外一端可以不再设置连接法兰，端板和筒体端部直接焊接固定，此时也无需再设置第二密封圈，当然端板和筒体也可以直接一体成型。

[0038] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：固定法兰可以不是正方形，例如为圆形，此时固定法兰上的穿孔的个数可以进行调整，例如为三个圆周均布，或者为五个、六个圆周均布。

[0039] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：不管固定法兰为何种形状，第一安装槽都可以是圆环形槽。

[0040] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：固定结构可以不是固定法兰，例如在筒体一端的外部设置电磁铁，通电后利用产生的磁力实现筒体和气箱外壁之间的吸附固定，当然为保证密封性，需在筒体端面上设置第一密封圈，此时由于不再设置固定法兰和穿孔，故气箱外壁上无需设置焊接螺柱。

[0041] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：在插孔孔壁上开设有长孔的情况下，导头上的销孔也可以替换为螺纹孔，采用螺钉穿过长孔并与导头上的螺纹孔配合连接，此时螺钉构成挡止件。

[0042] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：可以将导头插入插孔内的一端设置为阶梯状，导头插入插孔后，在插孔的孔口位置固定挡板，利用导头上的台阶面与挡板挡止配合，也可以防止导头脱出插孔。

[0043] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：导体棒和导头之间的装配方式也可以是导头上设置插孔，导体棒的端部插入插孔内且与导头滑动导电配合，此时弹性件为套设在导体棒外部的弹簧，且导体棒的外周面上设置有供弹簧一端抵顶的轴肩或轴环，弹簧的另一端抵顶在导头端面上，同时导头通过贯穿导头和导体棒的销轴与导体棒进行连接，且导头上的销轴穿孔为圆孔，导体棒上的销轴穿孔为沿轴向延伸的长孔，以供导头沿导体棒上下滑动。

[0044] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：弹性件也可以采用弹性比较好的橡胶套。

[0045] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：导体件可以只由导体棒组成，此时需精确控制工装各个部件的尺寸，使得工装安装到气箱上以后，导体棒刚好能够与套管内的导体紧密接触，以保证电连接可靠。

[0046] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：端板上用于与局放测试设备的高压线进行连接的连接结构也可以是焊接螺柱。

[0047] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：用于先将封闭腔室内空气抽出、再向封闭腔室内充入绝缘气体的接口也可以设置在筒体上。

[0048] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：无论接口设置在筒体上，还是设置在端板上，接口的作用可以仅用于将封闭腔室内空气抽出，此时不再向封闭腔室内充绝缘气体。

[0049] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：接口上可以不安装气嘴，在接口与抽气设备连接，或者与抽气和充气一体式设备连接时，可以利用设备管路上的阀门保证封闭腔室内的真空状态或者一定压力的绝缘状态。

[0050] 在气箱局放测试试验工装的其他实施方式中：可以在筒体或端板上设置两个接口，一个用于抽气，另一个用于充气。

[0051] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。