CN106291292A - 一种橡胶类材料耐电强度测量装置 - Google Patents

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孙略
李中原
赵卓林
侯帅
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    • GPHYSICS
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    • G01R31/1263Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation

Abstract

一种橡胶类材料耐电强度测量装置,属于耐电强度测量技术领域。本发明解决了现有的橡胶类产品耐电强度的测量装置的测量结果对电缆附件的设计缺乏指导意义的问题。本发明上底板和下底板通过支柱固定连接,弹簧压板和电极压板滑动连接在支柱上,压力弹簧位于弹簧压板和电极压板之间;压力螺钉带动弹簧压板上下运动;橡胶试样中部置于上电极与下电极之间,两端被试样夹夹持;试样固定夹与下底板固定连接,试样活动夹滑动安装在一副滑道上,第一滑道支座通过螺杆连接试样活动夹,螺杆穿出第一滑道支座的外端安装有螺母。本发明实现了在拉伸及压力状态下模拟抱紧力的测量橡胶材料的耐电强度,测量精准,测量结果对电缆附件的设计具有重要的指导意义。

Description

一种橡胶类材料耐电强度测量装置
技术领域
本发明涉及一种耐电强度测量装置,具体涉及一种可测量橡胶类材料在拉伸及压力状态下模拟抱紧力的耐电强度装置,属于耐电强度测量技术领域。
背景技术
目前,橡胶类材料作为电缆附件的增强绝缘,被广泛的应用于交/直流电缆附件中,为使橡胶类增强绝缘能紧紧地套牢在交联聚乙烯主绝缘上,通常使增强绝缘内径小于主绝缘外径,这样增强绝缘就在抱紧力作用下固定在主绝缘上,但此时橡胶类材料已经发生了形变。众所周知,橡胶材料在不同拉伸状态及不同压力状态下时,耐电强度会相差很多,而现有针对橡胶类产品耐电强度的测量装置,并没有涉及到在具体拉伸状态及具体压力状态下,橡胶类材料的耐电强度的测量,这使得其测量结果对电缆附件的设计缺乏指导意义。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此,根据本发明的一个方面,本发明旨在提出一种可测量橡胶类材料在拉伸及压力状态下模拟抱紧力的耐电强度装置,以解决现有的橡胶类产品耐电强度的测量装置的测量结果对电缆附件的设计缺乏指导意义的问题。
本发明所采取的方案为:一种橡胶类材料耐电强度测量装置,包括:基础模块、拉伸模块、压力模块、电极模块和电源模块;
所述基础模块包括:下底板、上底板、至少三个支柱和橡胶试样;
所述拉伸模块包括:螺母、螺杆、滑道、试样固定夹和试样活动夹;
所述压力模块包括:电极压板、弹簧压板、压力螺钉和至少三个压力弹簧;
所述电极模块包括:下电极、上电极、下电极接线柱和上电极接线柱;
所述电源模块为高压电源;
所述上底板、弹簧压板、电极压板和下底板由上至下平行设置,且上底板、和下底板通过至少三个支柱固定连接,弹簧压板和电极压板滑动连接在至少三个支柱上;
至少三个支柱上均安装有压力弹簧,压力弹簧位于弹簧压板和电极压板之间;
所述压力螺钉用于连接上底板和弹簧压板,并带动弹簧压板上下运动;
所述上电极安装在电极压板上,上电极接线柱安装在上电极上;所述下电极安装在下底板上,下电极接线柱安装在下电极上;上电极与下电极上下对齐;橡胶试样中部置于上电极与下电极之间;
所述试样固定夹和试样活动夹分列在下电极的左右两侧,橡胶试样的一端被试样固定夹夹持,橡胶试样的另一端被试样活动夹夹持;
所述试样固定夹与下底板固定连接,试样活动夹滑动安装在一副滑道上,所述一副滑道通过第一滑道支座和第二滑道支座架设在下底板上;
所述第一滑道支座通过螺杆连接试样活动夹,螺杆穿出第一滑道支座的外端安装有螺母;
将所述高压电源的高压极通过引线连接到上电极接线柱,下电极接线柱接地。
进一步地:滑道和支柱上刻制有刻度线。如此设置,便于精确调整试样拉伸长度及试样所受压力。
进一步地:所述下底板和上底板均为酚醛层压纸板。酚醛层压纸板为绝缘材料,有非常好的机械及绝缘性能,其机械强度高且在实验过程中不会影响电极附近的电场分布。
进一步地:所述橡胶试样的长宽高为160X 60X 1,单位为mm。
进一步地:所述电极压板和弹簧压板均为酚醛层压纸板;所述压力螺钉为尼龙66螺钉。尼龙66为绝缘材料,好具有强度高,刚性好、抗冲击、耐油及化学品、耐磨和自润滑等优点,在与弹簧压板配合使用中可提高配合精度。
进一步地:所述下电极和上电极均为不锈钢电极,直径D=25mm、高度H=25mm。单位为mm,采用等直径上下电极,可以使测试试样处于均匀电场下且所受压力均匀分布,试样在击穿时,采用不锈钢电极可以提高电极的耐腐蚀能力
进一步地:所述下电极接线柱和上电极接线柱均为不锈钢接线柱。防止电极接线柱在存放过程中氧化生锈,与高压源导线接触不良好。
本发明具有以下有益效果:
本发明实现了在拉伸及压力状态下模拟抱紧力的测量橡胶材料的耐电强度,测量精准,测量结果对电缆附件的设计具有重要的指导意义。具体地,使用本装置,可以验证某些橡胶类产品是否能被应用于电缆附件内部的增强绝缘,以及模拟实际电缆附件工作情况下,橡胶类增强绝缘所能耐受的最大场强。其对电缆附件的设计具有重要的指导意义。
附图说明
图1是本发明的立体结构图;
图2是本发明的主视图。
图中:1-下底板;2-电极压板;3-弹簧压板;4-上底板;5-压力螺钉;6-支柱;7压力弹簧;8-螺母;9-螺杆;10-滑道;11-试样固定夹;14-试样活动夹;17-下电极;18-上电极;19-下电极接线柱;20-上电极接线柱;21-橡胶试样;22-第一滑道支座;23-第二滑道支座。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施方式的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,参见图1和图2可知,其具体为,包括:基础模块、拉伸模块、压力模块、电极模块和电源模块;上述各个模块共同作用以达到测量耐电强度的目的。
所述基础模块包括:下底板1、上底板4、四个支柱6和橡胶试样21;
所述拉伸模块包括:螺母8、螺杆9、滑道10、试样固定夹11和试样活动夹14;
所述压力模块包括:电极压板2、弹簧压板3、压力螺钉5和四个压力弹簧7;
所述电极模块包括:下电极17、上电极18、下电极接线柱19和上电极接线柱20;
所述电源模块为高压电源;
试样固定夹11和试样活动夹14均包括上下两块夹板,夹板通过螺钉连接在一起;
所述上底板4、弹簧压板3、电极压板2和下底板1由上至下平行设置,且上底板4、和下底板1通过四个支柱6固定连接,弹簧压板3和电极压板2滑动连接在支柱6上;每个支柱6上均安装有压力弹簧7,压力弹簧1位于弹簧压板3和电极压板2之间;
所述压力螺钉5用于连接上底板4和弹簧压板3,并带动弹簧压板3上下运动;
所述上电极18安装在电极压板2上,上电极接线柱20安装在上电极18上;所述下电极17安装在下底板1上,下电极接线柱19安装在下电极17上;上电极18与下电极17上下对齐;橡胶试样21中部置于上电极18与下电极17之间;
所述试样固定夹11和试样活动夹14分列在下电极17的左右两侧,橡胶试样21的一端被试样固定夹11夹持,橡胶试样21的另一端被试样活动夹14夹持;
所述试样固定夹11与下底板1固定连接,试样活动夹14滑动安装在一副滑道10上,所述一副滑道10通过第一滑道支座22和第二滑道支座23架设在下底板1上;
所述第一滑道支座22通过螺杆9连接试样活动夹14,螺杆9穿出第一滑道支座22的外端安装有螺母8;
将所述高压电源的高压极通过引线连接到上电极接线柱20,下电极接线柱19接地。
更具体地:滑道10和支柱6上刻制有刻度线。所述下底板1和上底板4均为酚醛层压纸板。所述橡胶试样21的长宽高为160X 60X 1,单位为mm。所述电极压板2和弹簧压板3均为酚醛层压纸板;所述压力螺钉5为尼龙66螺钉。所述下电极17和上电极18均为不锈钢电极,直径D=25mm、高度H=25mm。所述下电极接线柱19和上电极接线柱20均为不锈钢接线柱。
本发明的工作过程为:
a)放置试样:旋转压力螺钉5,弹簧压板3向上运动,在压力弹簧7的作用下抬高电极压板2,将橡胶试样21用试样固定夹11夹紧;再用试样活动夹14将橡胶试样21固定好,使橡胶试样21平行于下电极17,此时橡胶试样不受拉力;
b)拉伸试样:调节螺母8带动螺杆9向外运动,根据滑道10上的刻度确定拉伸长度;
c)压紧试样:调节压力螺钉5对弹簧压板3提供压力,再通过压力弹簧7将压力传给电极压板2,最终由电极压板2将压力传递给上电极18及橡胶试样21,此时可以通过支柱6上的刻度确定施加的压力;
d)施加电压:将高压电源的高压极通过引线连接到上电极接线柱20上,将下电极接线柱19接地,打开高压电源开关,开始测试,并记录击穿时电压,通过试样厚度计算出击穿场强,并记录。
虽然本发明所揭示的实施方式如上,但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下,可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化,但本发明所限定的保护范围,仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:包括:基础模块、拉伸模块、压力模块、电极模块和电源模块;
所述基础模块包括:下底板(1)、上底板(4)、至少三个支柱(6)和橡胶试样(21);
所述拉伸模块包括:螺母(8)、螺杆(9)、滑道(10)、试样固定夹(11)和试样活动夹(14);
所述压力模块包括:电极压板(2)、弹簧压板(3)、压力螺钉(5)和至少三个压力弹簧(7);
所述电极模块包括:下电极(17)、上电极(18)、下电极接线柱(19)和上电极接线柱(20);
所述电源模块为高压电源;
所述上底板(4)、弹簧压板(3)、电极压板(2)和下底板(1)由上至下平行设置,且上底板(4)、和下底板(1)通过至少三个支柱(6)固定连接,弹簧压板(3)和电极压板(2)滑动连接在至少三个支柱(6)上;
至少三个支柱(6)上均安装有压力弹簧(7),压力弹簧1位于弹簧压板(3)和电极压板(2)之间;
所述压力螺钉(5)用于连接上底板(4)和弹簧压板(3),并带动弹簧压板(3)上下运动;
所述上电极(18)安装在电极压板(2)上,上电极接线柱(20)安装在上电极(18)上;所述下电极(17)安装在下底板(1)上,下电极接线柱(19)安装在下电极(17)上;上电极(18)与下电极(17)上下对齐;橡胶试样(21)中部置于上电极(18)与下电极(17)之间;
所述试样固定夹(11)和试样活动夹(14)分列在下电极(17)的左右两侧,橡胶试样(21)的一端被试样固定夹(11)夹持,橡胶试样(21)的另一端被试样活动夹(14)夹持;
所述试样固定夹(11)与下底板(1)固定连接,试样活动夹(14)滑动安装在一副滑道(10)上,所述一副滑道(10)通过第一滑道支座(22)和第二滑道支座(23)架设在下底板(1)上;
所述第一滑道支座(22)通过螺杆(9)连接试样活动夹(14),螺杆(9)穿出第一滑道支座(22)的外端安装有螺母(8);
将所述高压电源的高压极通过引线连接到上电极接线柱(20),下电极接线柱(19)接地。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:滑道(10)和支柱(6)上刻制有刻度线。
3.根据权利要求1或2所述的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:所述下底板(1)和上底板(4)均为酚醛层压纸板。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:所述橡胶试样(21)的长宽高为160X 60X 1,单位为mm。
5.根据权利要求3所述的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:所述电极压板(2)和弹簧压板(3)均为酚醛层压纸板;所述压力螺钉(5)为尼龙66螺钉。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:所述下电极(17)和上电极(18)均为不锈钢电极,直径D=25mm、高度H=25mm。
7.根据权利要求1或6所述的一种橡胶类材料耐电强度测量装置,其特征在于:所述下电极接线柱(19)和上电极接线柱(20)均为不锈钢接线柱。
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