CN101387672A - 高温超导电缆绝缘电气特性测试装置 - Google Patents

高温超导电缆绝缘电气特性测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，包括设有盖板的低温压力绝热容器、盖板中心设有一个孔，用来穿过绝缘套管；盖板上装有真空接头以及用来加液氮的连接管、加压力的连接管，所述的低温压力绝热容器内设有测试电极，绝缘套管内设有一导电杆，该导电杆的上端用于连接高压，下端连接测试电极高压端。本发明的测试装置可以用来测试高温超导电缆的绝缘材料在低温液氮温度下的电气性能，使用方便。

Description

高温超导电缆绝缘电气特性测试装置
技术领域
本发明涉及一种测试装置，尤其涉及一种用来测试高温超导电缆的绝缘材料(如PPLP)在低温液氮温度下(-197℃)的电气性能(如击穿场强、局部放电)的测试装置。
背景技术
高温超导电缆以其低损耗、大电流性能使其可能成为未来大电流电力传输的方向，世界发达国家对高温超导电缆均进行了大力研究。而采用低温(CD)绝缘又是高温超导电缆发展的方向。高温超导电缆的绝缘材料(如PPLP)在低温液氮温度下的电气性能是低温绝缘超导电缆设计时的重要参数，根据绝缘材料在液氮温度下的不同压力下、不同工艺处理方式下的电气性能参数来设计高温超导电缆的绝缘厚度以及绝缘的工艺处理方式。目前国内还没有任何相关此类测试装置的公开资料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，包括设有盖板的低温压力绝热容器、盖板中心设有一个孔，用来穿过绝缘套管；盖板上装有真空接头以及用来加液氮的连接管、加压力的连接管，所述的低温压力绝热容器内设有测试电极，绝缘套管内设有一导电杆，该导电杆的上端用于连接高压，下端连接测试电极高压端。
进一步地，所述的低温压力绝热容器，为一个U形部件。
所述的盖板上装有真空接头，该真空接头在容器内一端连接有液位测试装置，在容器外一端连接液位指示装置；
所述的盖板在容器内一面上有四个螺帽，用于装置四根绝缘杆，所述的测试电极的接地极装在该四根绝缘杆上。
所述的绝缘套管为一个上半部分小、下半部分大、中间采用圆弧形过渡的低温环氧杆，杆的中心是一根用于导电的导电铝杆，铝杆在两端均伸出一段，上端用来连接高压，下端连接测试电极高压端。
本发明的测试装置可以用来测试高温超导电缆的绝缘材料(如PPLP)在低温液氮温度下(-197℃)的电气性能(如击穿场强、局部放电)，使用方便。
附图说明
图1是本发明的测试装置的结构示意图
具体实施方式
本发明的测试装置，包括设有盖板2的低温压力绝热容器1、引入高压的绝缘套管3、低温密封圈4、液位测试及指示装置、加压泄压装置、测试电极、屏蔽罩、底座、机械升降装置组成。
低温压力绝热容器1应能承受1.8Mpa的压力，并能防止热量的散发，用于装低温液氮。为一个U形部件，上部端口设有一个不锈钢盖板2及密封圈来密封。盖板2中心设有一个孔，用来穿过绝缘套管3；盖板2上装有真空接头5以及用来加液氮的连接管6、加压力的连接管7，真空接头5在容器内一端连接液位测试装置8，在容器外一端连接液位指示装置；盖板2在容器内一面上有四个螺帽，用于装置四根绝缘杆9。U形部件的下半部分是一个双层不锈钢的绝热压力装置。
绝缘套管为一个上半部分小、下半部分大、中间采用圆弧形过渡的低温环氧杆，杆的中心是一根用于导电的导电铝杆10，铝杆在两端均伸出一段，上端用来连接高压，下端连接测试电极高压端11。
不锈钢盖板和绝缘套管之间采用低温密封圈4来密封。
用来加压力的连接管外部连有压力表和阀门。
用来加液氮的连接管外部连有阀门，与外部加液氮装置连接。
绝缘套管的导电铝杆的上部连接高压处采用可均匀电场的屏蔽罩。
测试电极处于低温压力绝热容器内部，高压极连接导电铝杆下端部，高压极为一两端为圆弧形、可上下滑动铜电极，接地极14为一圆形铜电极。接地电极装置在不锈钢板螺帽上的四根绝缘杆上。
低温压力绝热容器放置于底座12上。底座上装有四个轮子用于移动底座。
机械升降装置13固定于底座上，通过一个卡口连接不锈钢盖板，用来升降不锈钢盖板。机械升降装置有带螺纹导杆、卡口、摇杆。
本发明的测试装置的使用过程是：准备好绝缘材料(如PPLP)试片，厚度为0.5mm(或其他厚度)，操作机械升降装置把盖板提升一定高度，和绝热容器分离，把试验试片放入到试验电极高压电极和接地电极之间，放下盖板，拧紧盖板和容器连接部位螺丝，密闭容器。通过加液氮连接管加入低温液氮，加入到一定高度，由液位测试装置来控制。然后，通过加压力的连接管加入氮气到容器内，由阀门和压力表控制使容器内压力达到所要求的压力(例如达到0.8Mpa)。
盖板、绝热容器、底座、机械升降装置等金属接地，把高压连接到绝缘套管顶端的铝杆上，接入高压。逐渐升高电压，测量该厚度的试片的起始局部放电电压(通过局部放电及耐压试验系统)，再继续升高电压，直至试片击穿，测得该厚度试片的击穿电压。换算可得到每毫米厚度绝缘材料在液氮温度下的局部放电电压和击穿电压。

Claims (11)

1、一种高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，包括设有盖板(2)的低温压力绝热容器(1)、盖板(2)中心设有一个孔，用来穿过绝缘套管(3)；盖板(2)上装有真空接头(5)以及用来加液氮的连接管(6)、加压力的连接管(7)，所述的低温压力绝热容器(1)内设有测试电极，绝缘套管(3)内设有一导电杆，该导电杆的上端用于连接高压，下端连接测试电极高压端(11)。
2、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的低温压力绝热容器(1)，为一个U形部件。
3、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的盖板上装有真空接头(5)，该真空接头(5)在容器内一端连接有液位测试装置(8)，在容器外一端连接液位指示装置；
4、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的盖板(2)在容器内一面上有四个螺帽，用于装置四根绝缘杆(9)，所述的测试电极的接地极装在该四根绝缘杆上。
5、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的绝缘套管为一个上半部分小、下半部分大、中间采用圆弧形过渡的低温环氧杆，杆的中心是一根用于导电的导电铝杆(10)，铝杆在两端均伸出一段，上端用来连接高压，下端连接测试电极高压端(11)。
6、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的不锈钢盖板和绝缘套管之间采用低温密封圈(4)来密封。
7、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，用来加压力的连接管外部连有压力表和阀门。
8、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的用来加液氮的连接管外部连有阀门，与外部加液氮装置连接。
9、根据权利要求5所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，绝缘套管的导电铝杆的上部连接高压处设有可均匀电场的屏蔽罩。
10、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，该装置设有一底座，所述的低温压力绝热容器放置于底座(12)上，底座上装有四个轮子。
11、根据权利要求1所述的高温超导电缆绝缘电气特性测试装置，其特征在于，所述的底座上固定有一机械升降装置(13)，其通过一个卡口连接不锈钢盖板。
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