一种GIL装置及微粒捕捉器的制作方法
本发明涉及一种GIL装置及粒子捕集器。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，对电力的需求日益增大，由于地形和环境条件的限制或安全要求，气体绝缘输电线路（GIL）的应用日益广泛。GIL包括充满绝缘气体的金属筒体、筒体内部用于传导电流的导体以及对导体起绝缘和支撑作用的绝缘子。
吉尔在生产、运输和运行过程中不可避免的会产生金属颗粒，由于重力的作用，这些金属颗粒会分布在筒体的底部，当设备通电后，这些金属颗粒在电场力的作用下会克服重力，沿着一定的轨迹运动，如果这些颗粒没有被捕获，就会对导电杆与壳体之间的绝缘造成安全隐患。
为了避免上述安全隐患，常采取以下措施。一种方法是在筒体与导体之间安装具有栅状结构的金属颗粒捕集器。金属颗粒捕集器形成局部低压电场区，使进入金属颗粒捕集器内的金属颗粒所受的电场力小于其重力，金属颗粒无法从颗粒捕集器中逸出，从而达到捕集效果。但这种方法没有解决的问题是，颗粒捕集器上未落入栅状结构的颗粒，特别是一些体积和质量较小的颗粒，在电场力的作用下，会隔着金属颗粒捕集器直接飞向绝缘体，造成安全隐患。另一种方法是在筒体内壁涂刷绝缘漆，但这种方法可以降低和抑制颗粒所带电荷，从而减少颗粒在筒体中跳跃的高度和距离。 这样，在GIL设备运行前采用老化试验的方法将颗粒导入颗粒捕捉器时，颗粒跳跃速度较慢，影响颗粒的捕获，而且在筒体内壁刷绝缘漆的成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种GIL装置，以解决现有技术中的GIL装置对粒子的捕集效果不理想的问题，同时提供一种粒子捕集器，以解决现有技术中的粒子捕集器对GIL装置中金属粒子的捕集效果不理想的问题。
为实现上述目的，本发明的吉尔装置的技术解决方案是：
GIL装置包括筒体，筒体内部设置有粒子捕集器，使用时，粒子捕集器靠近筒体内部中心导体的表面为绝缘面，沿筒体的轴向，筒体具有位于粒子捕集器至少一侧的壁面导电段，内壁面为导电壁面，粒子捕集器与筒体内壁之间留有间隙，形成用于收集粒子的屏蔽区。
本发明的GIL装置的圆柱体内壁靠近粒子捕捉器的部分为导电壁段，这样圆柱体内的金属粒子在电场力的作用下，沿圆柱体内的轴向和径向跳跃，当粒子运动到粒子加速段范围时，其受到的电场力较大，粒子运动速度较快。圆柱体内粒子捕捉器靠近中心导体的表面为绝缘表面，与粒子捕捉器接触的金属粒子不会再次带电，大大降低了金属粒子的跳跃速度，使金属粒子能够被粒子捕捉器捕获。
进一步地，在筒体内设置有支撑中心导体的绝缘体，在绝缘体处设置有颗粒捕捉器，使得绝缘体附近的电场线发生畸变，使金属颗粒更容易被颗粒捕捉器捕获。
进一步地，所述绝缘子为锅式绝缘子，锅式绝缘子的凸出部分伸入到圆柱体内，这样，所述绝缘子在圆柱体的轴向上是不对称的，使得圆柱体内的电场线具有轴向分量，这样金属颗粒在电场力的作用下就能发生跳跃，被颗粒捕捉器捕获。
进一步地，所述颗粒捕集器为与筒体同轴设置的圆柱结构，所述圆柱结构上设置有供金属颗粒通过的网格结构，所述网格结构设置在所述圆柱结构的下部。这是因为圆柱结构的颗粒捕集器加工相对简单，安装方便，而金属颗粒在重力作用下最终会向下移动，因此仅在颗粒捕集器的下部设置网格结构，以保证颗粒被颗粒捕集器捕获。
进一步地，所述网格结构由沿颗粒捕集器圆周排列的长圆孔构成，且长圆孔的宽度方向与圆柱结构的轴向一致，这是因为该结构的网格结构更易于加工，加工后的圆柱形颗粒捕集器强度更高，不易损坏。
并且，由于长圆孔沿颗粒陷阱的轴向交错排列，可以有更大的概率捕获沿颗粒陷阱筒体轴向移动的金属颗粒，从而防止金属颗粒粘附在绝缘子上。
并且，绝缘表面采用环氧树脂绝缘漆涂覆在颗粒捕集器上，涂覆更加方便，加工成本更低。
为了实现本申请的另一目的，本发明的粒子捕集器在使用时，靠近GIL装置圆柱体中心导体一侧的表面为绝缘表面。这样可以避免粒子捕集器在与GIL装置中心导体一侧的表面接触时再次带电，防止粒子再次跳跃，影响粒子的捕集效果。
进一步地，所述颗粒捕集器为圆柱形结构，所述圆柱形结构上设置有供金属颗粒通过的网格结构，所述网格结构设置在所述圆柱形结构的下部。这是因为圆柱形结构的颗粒捕集器加工相对简单，安装方便，而金属颗粒在重力作用下最终会向下移动，因此仅在颗粒捕集器下部设置网格结构，以保证颗粒被颗粒捕集器捕获。
并且，绝缘表面采用在颗粒捕集器上涂覆环氧树脂绝缘漆形成，涂覆更加方便，加工成本更低。
附图的简要说明
图1为本发明的GIL装置的结构示意图；
图2为图1所示GIL装置的粒子捕集器的结构示意图；
图3是示出粒子捕集器的部分栅格结构的平面图。
参考数字说明：1.中心导体；2.锅式绝缘子；3.颗粒捕集器；4.圆柱体；301.栅网结构。
详细方法
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
本发明的GIL装置的具体实施例如图1至图3所示。在本发明的描述中，如果出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等术语，则所指示的方位或位置关系是以附图所示的方位或位置关系为准，仅为了方便描述本发明，并不表示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、必须在特定的方位上构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的GIL装置包括金属圆筒4，圆筒4内设置有颗粒捕捉器3，颗粒捕捉器3在使用时，圆筒4内靠近中心导体1一侧的表面为绝缘表面，在圆筒4的轴向上，圆筒4具有位于颗粒捕捉器3一侧的壁面导电段，内壁不为导电壁面。颗粒捕捉器3与圆筒4内壁之间有间隙，该间隙形成用于收集金属颗粒的场强较低的屏蔽区。圆筒4内设置有用于支撑中心导体1的绝缘体，颗粒捕捉器3设置在该绝缘体处。圆筒4的中心导体1为高压电位，圆筒4为地电位。
颗粒捕捉器3为与筒体4同轴设置的筒体结构，颗粒捕捉器3通过绝缘体固定在筒体4内。筒体结构的颗粒捕捉器3底部设置有网格结构301，使得金属颗粒能够穿过颗粒捕捉器3进入屏蔽区。网格结构301由长圆孔构成，长圆孔沿筒体结构的轴线方向设置多排，每排长圆孔沿筒体结构的圆周方向设置多排，每两排长圆孔沿圆周方向错开，每个长圆孔的宽度方向与筒体结构的轴线方向一致。颗粒捕捉器3靠近中心导体1的表面涂有环氧树脂绝缘漆，绝缘表面由环氧树脂绝缘漆形成。 本实施例中的绝缘子为锅式绝缘子2，这样绝缘子附近的电场线不均匀，更有利于金属颗粒在筒体4内的轴向和径向运动，有利于颗粒捕捉器3对金属颗粒的捕集。
本发明的GIL装置实施时，靠近颗粒捕捉器3的圆筒4内壁为壁面导电段，中心导体1为高电压，圆筒4为低电压，从而对圆筒4内的金属颗粒产生电场力，金属颗粒在电场力的作用下会上下跳跃，盆式绝缘子2附近的电场线发生扭转，电场产生轴向分量，从而对金属颗粒产生轴向电场力，使金属颗粒在水平方向跳跃，进而使得圆筒内的金属颗粒在水平和垂直两个方向上运动，最终跳跃进入颗粒捕捉器3内，通过颗粒捕捉器3上的栅结构301进入屏蔽区，颗粒捕捉器3与圆筒4内壁之间的区域为场强较低的屏蔽区，此时金属颗粒受到的电场力不足以使金属颗粒再次跳跃。 颗粒捕捉器3表面涂有环氧树脂绝缘漆，大大降低了跳到颗粒捕捉器3上的金属颗粒的跳跃高度和移动速度，直至金属颗粒不再带电，不会再次跳跃，从而实现颗粒的捕获。在老化试验过程中，远离颗粒捕捉器3的圆柱体4中的金属颗粒可以加速跳跃，以更快的速度跳入颗粒捕捉器3中，被颗粒捕捉器3捕获的金属颗粒将无法再跳跃，从而使得圆柱体4中的金属颗粒在颗粒加速区内跳跃速度更快，在颗粒捕捉器3上跳跃速度更慢甚至不跳跃，实现GIL装置中金属颗粒的无害化处理。颗粒捕捉器3的栅网结构301采用交错结构，有效避免了金属颗粒在水平运动时未被栅网结构301捕获的情况，使得金属颗粒的捕获效果更佳。
在其他实施例中，GIL装置可以为无中心导体的结构，而只包括圆柱体和圆柱体内部的粒子阱，使用时再配备相应的中心导体。
在其他实施例中，圆柱体的内壁可以是导电壁，这样圆柱体中的金属颗粒可以跳跃得更快，同时仍以较慢的速度穿过颗粒捕捉器，从而有利于金属颗粒的捕获。
在其他实施例中，颗粒捕集器还可以为其他结构，例如设置在筒体下部的波纹板状颗粒捕集器，或者设置在筒体内部的弧形板，弧形板上设置网格结构以捕集颗粒。
在其他实施例中，网格结构还可以采用其他结构形成，例如，交错排列的圆孔，或者长度方向与圆柱轴线平行的长方形孔，然后交错排列。
在其他实施例中，颗粒陷阱的其他表面也可以是绝缘表面，并且颗粒陷阱的所有表面都可以涂覆绝缘漆。
在其他实施例中，颗粒捕集器表面的绝缘层可以由其他类型的绝缘材料形成，例如，连接到颗粒捕集器表面的绝缘橡胶层。
在其他实施例中，绝缘子可以是另一种类型的绝缘子，例如三柱绝缘子。
本发明的粒子捕捉器实施例与上述本发明任意一种GIL装置实施例中的粒子捕捉器的结构相同，不再赘述。