一种模拟环境的电晕试验系统

摘要

本发明公开了一种模拟环境的电晕试验系统，包括绝缘保温箱，绝缘保温箱内设有水平放置的电极棒，电极棒对侧设有竖直放置的电极板，绝缘保温箱内的上方设有环境模拟系统，环境模拟系统包括料桶、压盘、推杆、锥轮、圆桶和涡卷弹簧，料桶为上下开口的桶体，筒体的底部设有转动环，转动环内设有带通孔的磨盘，转动环由驱动机构驱动转动，压盘设于料桶内，压盘和推杆连接，推杆设有设有齿条，锥轮和圆桶转动安装在绝缘保温箱上，锥轮设有和齿条啮合的第一齿轮，锥轮和圆桶通过绳子相互驱动，涡卷弹簧一端连接圆桶，另一端连接绝缘保温箱。本发明在于提供一种模拟环境的电晕试验系统，能够模拟降雪环境，结构简单，成本低廉。

权利要求

1.一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，包括绝缘保温箱，所述绝缘保温箱内设有水平放置的电极棒，所述电极棒对侧设有竖直放置的电极板，所述绝缘保温箱内的上方设有环境模拟系统，所述环境模拟系统包括料桶、压盘、推杆、锥轮、圆桶和涡卷弹簧，所述料桶为上下开口的桶体，所述料桶的底部设有转动环，所述转动环内设有带通孔的磨盘，所述转动环由驱动机构驱动转动，所述压盘设于所述料桶内，所述压盘和所述推杆连接，所述推杆设有齿条，所述锥轮和所述圆桶转动安装在所述绝缘保温箱上，所述锥轮设有和所述齿条啮合的第一齿轮，所述锥轮和所述圆桶通过绳子相互驱动，所述涡卷弹簧一端连接所述圆桶，另一端连接所述绝缘保温箱。

2.根据权利要求1所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述驱动机构包括设于料桶上的电机和设于转动环上的外齿圈，所述电机输出轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮和所述外齿圈啮合。

3.根据权利要求1所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述环境模拟系统还包括水箱、水泵和喷嘴，所述喷嘴设于所述绝缘保温箱内，所述水泵设于所述水箱内，所述水泵通过管道和所述喷嘴连接。

4.根据权利要求1所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述料桶下方设有抛洒装置，所述抛洒装置包括气泵、倒锥形外罩、锥形内罩和导流板，倒锥形外罩上端和下端均设有开口，所述锥形内罩仅下方设有开口，所述锥形内罩套设于所述倒锥形外罩内，所述锥形内罩和倒锥形外罩之间留有间隙，所述导流板设于所述倒锥形外罩底部，所述导流板内设有环形腔，所述环形腔通过环形缝和导流板上表面连通，所述环形腔通过气管和所述气泵连接，所述环形缝朝向所述锥形内罩中间，所述导流板用于将从所述环形缝出来的气体导向锥形内罩的中间。

5.根据权利要求4所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述锥形内罩的顶部设有球形罩，所述球形罩的凹面朝下。

6.根据权利要求1所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述绝缘保温箱底部设有收集盒，所述收集盒内铺设有塑料膜。

7.根据权利要求1所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，还包括密封箱，所述绝缘保温箱设于所述密封箱内，所述密封箱和抽气泵连接，所述密封箱内设有气压表。

8.根据权利要求1所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述绝缘保温箱设有安装架，所述锥轮、圆桶和涡卷弹簧通过安装架安装在所述绝缘保温箱上。

9.根据权利要求8所述的一种模拟环境的电晕试验系统，其特征在于，所述安装架上设有导轨，所述推杆上设有滑槽，所述滑槽沿所述导轨滑动。

说明书

一种模拟环境的电晕试验系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电晕试验技术领域，特别涉及一种模拟环境的电晕试验系统。

背景技术

[0002] 电晕放电是由于导线表面的电场强度很高，引起空气电离而发生的放电现象。空气分子的游离强度一般为20～30kV/cm，当输电线路表面电场强度超过这个数值之后，就会听到线路发出“咝咝”的放电声，嗅到臭氧的气味，夜间还可以看到导线周围发出的蓝紫色荧光，这就是电晕放电。在电晕试验中，需要模拟多种自然环境下的电晕放电情况，其中降雪环境较难模拟，通常需要造雪机进行造雪，造雪机采用的是将高压水喷出并迅速冷却的办法来造雪，成本高昂，难以推广。

发明内容

[0003] 针对上述现有技术，本发明在于提供一种模拟环境的电晕试验系统，能够模拟降雪环境，结构简单，成本低廉。

[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种模拟环境的电晕试验系统，包括绝缘保温箱，所述绝缘保温箱内设有水平放置的电极棒，所述电极棒对侧设有竖直放置的电极板，所述绝缘保温箱内的上方设有环境模拟系统，所述环境模拟系统包括料桶、压盘、推杆、锥轮、圆桶和涡卷弹簧，所述料桶为上下开口的桶体，所述料桶的底部设有转动环，所述转动环内设有带通孔的磨盘，所述转动环由驱动机构驱动转动，所述压盘设于所述料桶内，所述压盘和所述推杆连接，所述推杆设有齿条，所述锥轮和所述圆桶转动安装在所述绝缘保温箱上，所述锥轮设有和所述齿条啮合的第一齿轮，所述锥轮和所述圆桶通过绳子相互驱动，所述涡卷弹簧一端连接所述圆桶，另一端连接所述绝缘保温箱。

[0006] 进一步的，所述驱动机构包括设于料桶上的电机和设于转动环上的外齿圈，所述电机输出轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮和所述外齿圈啮合。

[0007] 进一步的，所述环境模拟系统还包括水箱、水泵和喷嘴，所述喷嘴设于所述绝缘保温箱内，所述水泵设于所述水箱内，所述水泵通过管道和所述喷嘴连接。

[0008] 进一步的，所述料桶下方设有抛洒装置，所述抛洒装置包括气泵、倒锥形外罩、锥形内罩和导流板，倒锥形外罩上端和下端均设有开口，所述锥形内罩仅下方设有开口，所述锥形内罩套设于所述倒锥形外罩内，所述锥形内罩和倒锥形外罩之间留有间隙，所述导流板设于所述倒锥形外罩底部，所述导流板内设有环形腔，所述环形腔通过环形缝和导流板上表面连通，所述环形腔通过气管和所述气泵连接，所述环形缝朝向所述锥形内罩中间，所述导流板用于将从所述环形缝出来的气体导向锥形内罩的中间。

[0009] 进一步的，所述锥形内罩的顶部设有球形罩，所述球形罩的凹面朝下。

[0010] 进一步的，所述绝缘保温箱底部设有收集盒，所述收集盒内铺设有塑料膜。

[0011] 进一步的，还包括密封箱，所述绝缘保温箱设于所述密封箱内，所述密封箱和抽气泵连接，所述密封箱内设有气压表。

[0012] 进一步的，所述绝缘保温箱设有安装架，所述锥轮、圆桶和涡卷弹簧通过安装架安装在所述绝缘保温箱上。

[0013] 进一步的，所述安装架上设有导轨，所述推杆上设有滑槽，所述滑槽沿所述导轨滑动。

[0014] 本发明的有益效果在于：对碎冰进行研磨，磨碎后的微小颗粒的冰晶经过通孔掉出，形成人造雪，达到模拟降雪天气的效果。将微小颗粒的冰晶形成人造雪来的模拟简易的下雪环境，无需造雪机这类庞大、高昂的设备，结构简单，成本低廉。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1为本发明一种模拟环境的电晕试验系统正面结构示意图；

[0017] 图2为图1中A区域的结构放大图；

[0018] 图3为本发明一种模拟环境的电晕试验系统侧面结构示意图；

[0019] 图4为本发明环境模拟系统剖面结构示意图；

[0020] 图5为图4中B区域的结构放大图；

[0021] 图6为图5中C区域的结构放大图；

[0022] 图中，1绝缘保温箱，2电极棒，3电极板，4料桶，5压盘，6推杆，7锥轮，8圆桶，9涡卷弹簧，10转动环，11磨盘，12齿条，13第一齿轮，14绳子，15电机，16外齿圈，17第二齿轮，18水箱，19水泵，20喷嘴，21气泵，22倒锥形外罩，23锥形内罩，24导流板，25环形腔，26环形缝，27气管，28抽气机，29球形罩，30收集盒，31气压表，32密封箱，33导轨，34滑槽，35安装架，36通孔。

具体实施方式

[0023] 为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

[0024] 参见图1至6，一种模拟环境的电晕试验系统，包括绝缘保温箱1，所述绝缘保温箱1内设有水平放置的电极棒2，所述电极棒2对侧设有竖直放置的电极板3，所述绝缘保温箱1内的上方设有环境模拟系统，所述环境模拟系统包括料桶4、压盘5、推杆6、锥轮7、圆桶8和涡卷弹簧9，所述料桶4为上下开口的桶体，所述料桶4的底部设有转动环10，所述转动环10内设有带通孔36的磨盘11，所述转动环10由驱动机构驱动转动，所述压盘5设于所述料桶4内，所述压盘5和所述推杆6连接，所述推杆6设有齿条12，所述锥轮7和所述圆桶8转动安装在所述绝缘保温箱1上，所述锥轮7设有和所述齿条12啮合的第一齿轮13，所述锥轮7和所述圆桶8通过绳子14相互驱动，所述涡卷弹簧9一端连接所述圆桶8，另一端连接所述绝缘保温箱1。

[0025] 进行试验时，在电极棒2上接入高压电，电极板3接地，进行电晕试验。模拟雪天中的电晕试验时，从料桶4的上开口放入碎冰块，用压盘5压住碎冰块，压盘5和推杆6连接，推杆6设有齿条12，齿条12和第一齿轮13啮合，第一齿轮13设于锥轮7上，具体的，第一齿轮13和锥轮7固定在同一转轴上，锥轮7转动时带动第一齿轮13一起转动。锥轮7和圆桶8是通过绳子14相互驱动的，绳子14一端缠绕在锥轮7上，另一端缠绕在圆桶8上，圆桶8卷收绳子时锥轮7释放绳子14，锥轮7卷收绳子14时圆桶8释放绳子14，具体的，为了防止绳子14滑动，可以在锥轮7和圆桶8上设置螺旋槽，绳子14和圆桶8的作用力矩等于绳子14与圆桶8的交界作用点到回转轴线的距离，同样，绳子14和锥轮7的作用力矩等于绳子14与锥轮7的交界作用点到回转轴线的距离。在绳子14释放和卷收的过程中，由于锥轮7不同位置的半径不同，而圆桶8不同位置的半径是相同的，因此圆桶8和锥轮7之间的传动比不断的发生变化。涡卷弹簧9一端连接所述圆桶8，另一端连接所述绝缘保温箱1，涡卷弹簧9给圆桶8施加一个作用力矩，随着弹性的释放，涡卷弹簧9的力矩不断变小，而在涡卷弹簧9的力矩不断变小的过程中，绳子14从锥轮7直径小的一端向直径大的一端移动，圆桶8和锥轮7之间的传动比不断增大，即圆桶8和锥轮7之间达到省力的传动效果，补偿涡卷弹簧9的扭力变小的效果，确保压盘5对碎冰的压力基本恒定。在压盘5的作用才，碎冰压紧在料桶4下方的磨盘11上，磨盘11和转动环10连接，转动环10在驱动机构的驱动下转动，磨盘11随着转动环10的转动而转动，对碎冰进行研磨，由于压盘5对碎冰的压力基本恒定，因此在研磨时碎冰受到的压力基本恒定，使得研磨的产生的微小冰晶颗粒细小均匀，磨碎后的微小颗粒的冰晶经过通孔36掉出，形成人造雪，达到模拟降雪天气的效果。将微小颗粒的冰晶形成人造雪来的模拟简易的下雪环境，无需造雪机这类庞大、高昂的设备，结构简单，成本低廉。本试验箱在使用时，应配合制冷装置一起使用，确保绝缘保温箱1内的环境低于零摄氏度。绝缘保温箱1内设有水平放置的电极棒2，电极棒2对侧设有竖直放置的电极板3，避免大量的人造雪掉落在电极板3上，提高模拟效果。

[0026] 具体的，所述驱动机构包括设于料桶4上的电机15和设于转动环10上的外齿圈16，所述电机15输出轴上设有第二齿轮17，所述第二齿轮17和所述外齿圈16啮合。电机15安装在料桶上，也可以安装在保温箱上，电机15输出轴上的第二齿轮17和转动环10上的外齿圈16啮合，电机15转动时带动转动环10转动，转动环10上的磨盘11转动对碎冰进行打磨。

[0027] 具体的，所述环境模拟系统还包括水箱18、水泵19和喷嘴20，所述喷嘴20设于所述绝缘保温箱1内，所述水泵19设于所述水箱18内，所述水泵19通过管道和所述喷嘴20连接。水泵19将水箱18内的水通过管道抽到喷嘴20内，并筒喷嘴20喷出，可以模拟下雨天的环境，还可以结合模拟雨雪天气。

[0028] 具体的，所述料桶下方设有抛洒装置，所述抛洒装置包括气泵21、倒锥形外罩22、锥形内罩23和导流板24，倒锥形外罩22上端和下端均设有开口，所述锥形内罩23仅下方设有开口，所述锥形内罩23套设于所述倒锥形外罩22内，所述锥形内罩23和倒锥形外罩22之间留有间隙，所述导流板24设于所述倒锥形外罩22底部，所述导流板24内设有环形腔25，所述环形腔25通过环形缝26和导流板24上表面连通，所述环形腔25通过气管27和所述气泵21连接，所述环形缝26朝向所述锥形内罩23中间，所述导流板24用于将从所述环形缝26出来的气体导向锥形内罩23的中间。锥形内罩23套设于所述倒锥形外罩22内，从料桶掉下来的人造雪从倒锥形外罩22上端的开口掉入锥形内罩23和倒锥形外罩22之间留有间隙，倒锥形外罩22下端设有开口，倒锥形外罩22的底部设有导流板24，人造雪掉到导流板24上，所述导流板24内设有环形腔25，气泵21通过气管27向环形腔25内供入高压气体，高压气体从环形缝26喷出，导流板24用于将从所述环形缝26出来的气体导向锥形内罩23的中间，环形缝26朝向所述锥形内罩23中间，高速喷出的气体将人造雪吹出汇集在锥形内罩23下方，最后缓慢向下掉落，使得人造雪降落均匀。

[0029] 具体的，所述锥形内罩23的顶部设有球形罩29，所述球形罩29的凹面朝下。使得进入锥形内罩23的人造雪抛洒均匀。

[0030] 具体的，所述绝缘保温箱1底部设有收集盒30，所述收集盒30内铺设有塑料膜。掉下的人造雪进入收集盒30内，可以重复使用。收集盒30内设有塑料膜，收集盒30结冰后方便取出。

[0031] 可选的，还包括密封箱32，所述绝缘保温箱1设于所述密封箱32内，所述密封箱32和抽气泵21连接，所述密封箱32内设有气压表31。通过抽气泵21将密封箱32内的气体抽出，密封箱32和绝缘保温箱1内的气压降低，模拟高原上低压环境下的电晕放电情况。气压表31可以看出密封箱32和绝缘保温箱1内的气压情况，便于调节压力。

[0032] 具体的，所述绝缘保温箱1设有安装架35，所述锥轮7、圆桶8和涡卷弹簧9通过安装架35安装在所述绝缘保温箱1上。便于安装和固定。安装架35的结构可以由多根横杆和竖杆构成，竖杆固定在绝缘保温箱1上，横杆固定在竖杆上，在将锥轮7、圆桶8和涡卷弹簧9安装在横杆上。

[0033] 具体的，所述安装架35上设有导轨33，所述推杆6上设有滑槽34，所述滑槽34沿所述导轨33滑动。便于推杆6的上下移动，提高推动效果。

[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。