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一种用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置及测量方法 Download PDF

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李洛琦
郑敏聪
吴照国
肖雄
樊亚东
周仲康
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Abstract

本发明公开了一种用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置及测量方法，其特征是：包括上板、与上板用螺栓固定的上电极、中间支撑板、下板、与下板用螺栓固定的下电极，中间支撑板和上板的垂直高度可调；使用时，将中间支撑板的上表面高度调成与下电极的上端齐平，将硅橡胶样片放置在中间支撑板上，再根据硅橡胶样片的厚度调节上电极的位置，确保电极与样片直接接触紧密；测量时，将测量装置浸入充满变压器油的容器中，然后通过电压测定仪测得硅橡胶样片的击穿电压值，从而获得硅橡胶伞裙的电气强度。本发明的电极装置结构简单、安装方便、易于维护、使用方法便捷，可以准确的测量复合绝缘子硅橡胶伞裙的电气强度。

Description

一种用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置及测量方法
技术领域
本发明涉及复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的测量装置及测量方法。
背景技术
复合绝缘子凭借其机械强度高、耐污性能好、重量轻等优点在电力系统得到广泛应用。硅橡胶伞裙是复合绝缘子的外绝缘部分，其作用是使复合绝缘子具有足够高的防湿闪和污闪的外绝缘性能。而用于评价复合绝缘子硅橡胶伞裙质量和运行状态的一项重要指标就是电气强度，直接影响其绝缘强度。由于复合绝缘子硅橡胶伞裙构造的特殊性以及硅橡胶材料的特征，目前有关其电气强度的测量装置还鲜有报道，这给复合绝缘子硅橡胶伞裙电气性能的研究带来极大的不便。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便的用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置及测量方法，以期可以对其进行准确测量。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置，其结构特点是：包括上板、上电极、中间支撑板、下板和下电极；所述上电极和下电极为两根直径相同的不锈钢金属圆柱体；
在所述上板、中间支撑板以及下板的四个角上分别设有一个孔洞，四根定位螺纹杆穿过孔洞并通过定位螺纹杆的紧固螺栓将所述上板、中间支撑板以及下板依次固定在不同高度位置，组成固定支架；所述上板和中间支撑板的高度可调；
在所述上板和下板的中心皆设有一圆形孔洞；所述上电极的上端加工为螺纹杆状，穿过上板的圆形孔洞并通过上电极的紧固螺栓垂直安装在上板下方，下端边缘为圆弧型倒角，用于接触硅橡胶样品的上表面；所述下电极的下端加工为螺纹杆状，穿过下板的圆形孔洞并通过下电极的紧固螺栓垂直安装在下板上方，上端边缘为圆弧型倒角，用于接触硅橡胶样品的下表面；所述上电极和下电极同轴放置；所述上电极和下电极的螺纹杆端皆引出有电极导线，电极导线也不会导致电极倾斜或其他移动或使得试样上压力变化。
在所述中间支撑板的中心设有一面积不小于下电极直径的圆形孔洞，用于放置硅橡胶样品。
所述上电极和下电极的直径为25mm，所述圆弧型倒角的半径为3.0士0.2mm；所述螺纹杆的直径为15mm、长度为25mm。上板和下板中心圆形孔洞的大小恰好可允许螺纹杆端穿过。
利用上述电极装置测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的方法，包括如下步骤：
(1)将中间支撑板的上表面高度调成与下电极的上端齐平；
(2)将待测复合绝缘子硅橡胶伞裙制成硅橡胶样片，放置在中间支撑板上，且通过中间支撑板中心的圆形孔洞使硅橡胶样片覆盖住下电极的上端，硅橡胶样片的下表面与下电极的上端直接接触；由于硅橡胶的硬度低、质地柔软，制成样片后自身无法维持水平状态，故需要将样片居中放在中间支撑板上；
(3)根据硅橡胶样片的厚度，通过上板调节上电极的高度，使上电极的下端与硅橡胶样片的上表面直接紧密接触；
(4)测量时，为防止加压时沿面闪络，将电极装置浸入充满变压器油的容器中，变压器油绝缘性能符合IEC60296-2003，然后通过电极导线将上电极和下电极连接到电压测定仪上，测得硅橡胶样片的击穿电压值，该击穿电压值与硅橡胶样片厚度的比值即是硅橡胶伞裙的电气强度。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明的电极装置结构简单、安装方便、易于维护、使用方法便捷，可以准确的测量复合绝缘子硅橡胶伞裙的电气强度。
2、使用本发明的电极装置可精确调节上电极的位置，适用于不同厚度的复合绝缘子硅橡胶伞裙样片的电气强度的测量。
3、通过中间支撑板的设计，本发明的电极装置亦可适用于其他硬度低、材质柔软的材料电气强度的测试。
附图说明
图1为本发明电极装置的立体结构示意图；
图2为本发明电极装置的对称剖视结构示意图。
图中标号：1上板；2上电极；3中间支撑板；4下板；5下电极；6定位螺纹杆；7定位螺纹杆的紧固螺栓；8上电极的紧固螺栓；9下电极的紧固螺栓；10电极导线；11硅橡胶样片。
具体实施方式
参见图1和图2，本实施例用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置，包括上板1、上电极2、中间支撑板3、下板4和下电极5；上电极2和下电极5为两根直径为25mm的不锈钢金属圆柱体；
在上板1、中间支撑板3以及下板4的四个角上分别设有一个孔洞，四根定位螺纹杆6穿过孔洞并通过定位螺纹杆的紧固螺栓7将上板1、中间支撑板3以及下板4依次固定在不同高度位置，组成固定支架；上板1和中间支撑板3的高度可调；
在上板1和下板4的中心皆设有一圆形孔洞；上电极2的上端加工为直径15mm、长度25mm的螺纹杆状，穿过上板1的圆形孔洞并通过上电极的紧固螺栓8垂直安装在上板1下方，下端边缘为半径3.0士0.2mm的圆弧型倒角，用于接触硅橡胶样片的上表面；下电极5的下端加工为直径15mm、长度25mm的螺纹杆状，穿过下板4的圆形孔洞并通过下电极的紧固螺栓9垂直安装在下板4上方，上端边缘为3.0士0.2mm的圆弧型倒角，用于接触硅橡胶样片的下表面；上电极2和下电极5同轴放置，上电极2和下电极5的螺纹杆端皆引出有电极导线10；
在中间支撑板3的中心设有一面积不小于下电极5直径的圆形孔洞，用于放置硅橡胶样片。
利用上述的电极装置测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的方法，包括如下步骤：
(1)将中间支撑板的上表面高度调成与下电极的上端齐平；
(2)将待测复合绝缘子硅橡胶伞裙制成硅橡胶样片，放置在中间支撑板上，且通过中间支撑板中心的圆形孔洞使硅橡胶样片覆盖住下电极的上端，硅橡胶样片的下表面与下电极的上端接触；
(3)根据硅橡胶样片的厚度，通过上板调节上电极的高度，使上电极的下端与硅橡胶样片的上表面直接紧密接触；
(4)测量时，为防止加压时沿面闪络，将电极装置浸入充满变压器油的容器中，变压器油绝缘性能符合IEC60296-2003，然后通过电极导线将上电极和下电极连接到电压测定仪上，测得硅橡胶样片的的击穿电压值，该击穿电压值与硅橡胶样片厚度的比值即是硅橡胶伞裙的电气强度。

Claims (3)

1.一种用于测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的电极装置，其特征是：包括上板(1)、上电极(2)、中间支撑板(3)、下板(4)和下电极(5)；所述上电极(2)和下电极(5)为两根直径相同的不锈钢金属圆柱体；
在所述上板(1)、中间支撑板(3)以及下板(4)的四个角上分别设有一个孔洞，四根定位螺纹杆(6)穿过孔洞并通过定位螺纹杆的紧固螺栓(7)将所述上板(1)、中间支撑板(3)以及下板(4)依次固定在不同高度位置，组成固定支架；所述上板(1)和中间支撑板(3)的高度可调；
在所述上板(1)和下板(4)的中心皆设有一圆形孔洞；所述上电极(2)的上端加工为螺纹杆状，穿过上板(1)的圆形孔洞并通过上电极的紧固螺栓(8)垂直安装在上板(1)下方，下端边缘为圆弧型倒角，用于接触硅橡胶样片的上表面；所述下电极(5)的下端加工为螺纹杆状，穿过下板(4)的圆形孔洞并通过下电极的紧固螺栓(9)垂直安装在下板(4)上方，上端边缘为圆弧型倒角，用于接触硅橡胶样片的下表面；所述上电极(2)和下电极(5)同轴放置，所述上电极(2)和下电极(5)的螺纹杆端皆引出有电极导线(10)；
在所述中间支撑板(3)的中心设有一面积不小于下电极(5)直径的圆形孔洞，用于放置硅橡胶样片。
2.根据权利要求1所述的电极装置，其特征是：所述上电极(2)和下电极(5)的直径为25mm，所述圆弧型倒角的半径为3.0士0.2mm；所述螺纹杆的直径为15mm、长度为25mm。
3.一种利用权利要求1所述电极装置测量复合绝缘子硅橡胶伞裙电气强度的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将中间支撑板的上表面高度调成与下电极的上端齐平；
(2)将待测复合绝缘子硅橡胶伞裙制成硅橡胶样片，放置在中间支撑板上，且通过中间支撑板中心的圆形孔洞使硅橡胶样片覆盖住下电极的上端，硅橡胶样片的下表面与下电极的上端接触；
(3)根据硅橡胶样片的厚度，通过上板调节上电极的高度，使上电极的下端与硅橡胶样片的上表面直接紧密接触；
(4)测量时，将电极装置浸入充满变压器油的容器中，然后通过电极导线将上电极和下电极连接到电压测定仪上，测得硅橡胶样片的击穿电压值，该击穿电压值与硅橡胶样片厚度的比值即是硅橡胶伞裙的电气强度。
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