发明内容
基于此,本发明有必要提供一种测量绝缘液体直流击穿电压和击穿前电流的实验装置,结构简单、体量轻小,能够简化实验操作步骤和降低成本,同时方便试验结束后的拆分清洁与维护。
其技术方案如下:
一种测量绝缘液体直流击穿电压和击穿前电流的实验装置,包括:
固定座,所述固定座包括间隔设置的上绝缘盖板和下绝缘盖板,所述上绝缘盖板开设有第一装配通孔,所述下绝缘盖板开设有与所述第一装配通孔相对的第二装配通孔;
高压电极组件,所述高压电极组件包括针式电极、及可滑动穿设于所述第一装配通孔内的第一导电杆,所述第一导电杆包括第一安装端、及用于与高压电线连接的第一接线端,所述针式电极设置于所述第一安装端上;
接地电极组件,所述接地电极组件包括板式电极、及穿设于所述第二装配通孔内的第二导电杆,所述第二导电杆包括第二安装端、及用于与接地连接的第二接线端,所述板式电极设置于所述第二安装端上,且所述板式电极与所述针式电极间隔相对配合形成放电间隙;及
试验槽,所述试验槽设置于所述下绝缘盖板上,且所述试验槽内盛装有待测绝缘液体,所述针式电极和所述板式电极均位于所述待测绝缘液体的液面以下。
应用上述测量绝缘液体击穿电压和击穿前电流的实验装置测试时,通过将第一导电杆滑动穿设于上绝缘盖板上的第一装配通孔内,并将针式电极安装在第一安装端上,之后将第二导电杆穿设于第二装配通孔内、并将板式电极安装在第二安装端上,如此可以灵活调整针式电极与板式电极的放电间距大小;同时保证针式电极和板式电极位于试验槽内的待测绝缘液体的液面以下,最后将第一导电杆的第一接线端与高压电线电性连接好、将第二接线端与接地电性连接好,并调整第一导电杆的位置使针式电极与板式电极间隔相对形成放电间隙即可进行相关测试试验。因而由于上述实验装置的结构简单、体量轻小,能够简化实验操作步骤和降低成本,同时方便试验结束后的拆分清洁与维护,且装拆方便。
下面对本申请的技术方案作进一步地说明:
在其中一个实施例中,还包括电极固定套,所述电极固定套开设有第一安装通孔,且所述电极固定套还设有第一螺纹连接部,所述第一安装端的外周壁设有第二螺纹连接部,所述针式电极可拆卸地穿设于所述第一安装通孔内,所述第一螺纹连接部与所述第二螺纹连接部旋接时,所述针式电极与所述第一导电杆接触导通。如此不仅能够方便电极的装拆,有利于简化试验操作难度,同时电极固定套还能与不同尺寸、类型的电极使用,便于实验装置的多样化测试需求,且上述连接方式结构简单,牢靠性高。
在其中一个实施例中,还包括绝缘护套,所述绝缘护套开设有与所述第一安装通孔相对的第二安装通孔,所述绝缘护套套装于所述电极固定套上时,所述针式电极穿设于所述第二安装通孔内、并伸出所述绝缘护套。如此能够提升针式电极侧的绝缘性能,预防在实验过程中产生电晕放电,避免对试验结果产生非预期影响,导致试验结果准确性差。
在其中一个实施例中,所述高压电极组件还包括至少一个锁固件和绝缘护筒,所述绝缘护筒套装于所述第一导电杆的外部,且所述绝缘护筒的外筒壁设有第三螺纹连接部,所述锁固件设有第四螺纹连接部,所述第三螺纹连接部与所述第四螺纹连接部旋接时,所述锁固件扣压于所述上绝缘盖板上。如此,通过在第一导电杆外套装绝缘护筒,可以进一步提升装置的绝缘防护性能,避免试验过程中发生触电事故,危害实验人员人身安全;此外,通过第三螺纹连接部和第四螺纹连接部的旋接,还便于通过旋转绝缘护筒实现第一导电杆的上下移动,进而灵活调整针式电极与板式电极间的放电间隙至合适值,使装置的操作灵活、便捷。
在其中一个实施例中,所述下绝缘盖板面向所述针式电极的一侧凸设有环形凸台,所述试验槽与所述环形凸台卡接。如此不仅能够实现试验槽的稳固安装固定,同时还连接结构简单,装拆方便,便于对试验槽进行分拆清洁。
在其中一个实施例中,还包括第一密封件,所述试验槽的外周壁和/或所述环形凸台的内周壁开设有第一环形卡槽,所述第一密封件嵌设于所述第一环形卡槽内。如此能够有效防止待测绝缘液体从试验槽与下绝缘盖板及环形凸台之间的装配间隙内泄漏渗出,避免造成实验材料浪费,同时不会污染周围环境。
在其中一个实施例中,还包括第二密封件,所述第二装配通孔的孔壁凹设有限位台阶,所述限位台阶和/或所述第二安装端的端部开设有第二环形卡槽,所述第二密封件嵌设于所述第二环形卡槽内。如此能够有效防止待测绝缘液体从第二导电杆与下绝缘盖板间的装配缝隙中泄漏渗出,避免造成实验材料浪费,同时不会污染周围环境。
在其中一个实施例中,所述固定座还包括至少三根绝缘立柱、至少三根支撑脚和至少三个锁紧件,所述绝缘立柱与所述支撑脚一一对应相对,且所述绝缘立柱包括第一连接端和第二连接端,所述第一连接端设有固定台阶,所述上绝缘盖板还开设有与所述绝缘立柱一一对应相对地至少三个第一连接通孔,所述下绝缘盖板还开设有与所述第一连接通孔一一对应相对地至少三个第二连接通孔,所述第一连接端穿设于所述第一连接通孔后、并与所述锁紧件连接,所述固定台阶与所述上绝缘盖板抵接,所述第二连接端穿设于所述第二连接通孔后、并与所述支撑脚连接。如此绝缘立柱可实现对上绝缘盖板、下绝缘盖板的稳固支撑,使得固定座的整体结构稳固,同时该连接方式结构简单,装拆方便,便于拆分后单个部件的清理与维护。
在其中一个实施例中,所述第一接线端和所述第二接线端的端部均向内凹设有接线槽。如此能通过接线槽直接与高压电线和接地线实现插接安装,连接方式简单,拆分便利。
在其中一个实施例中,所述试验槽上开设有可视窗;或所述试验槽为透明材料。如此便于试验人员实时观察试验槽内部情况,以便于作出有针对性的有效措施,确保试验的正常、安全进行。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件;一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现,在此不再赘述,优选采用螺纹连接的固定方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。
如图1所示,为本发明展示的一种实施例的测量绝缘液体直流击穿电压和击穿前电流的实验装置,包括:固定座,所述固定座包括间隔设置的上绝缘盖板110和下绝缘盖板120,所述上绝缘盖板110开设有第一装配通孔111,所述下绝缘盖板120开设有与所述第一装配通孔111相对的第二装配通孔121;高压电极组件200,所述高压电极组件200包括针式电极210、及可滑动穿设于所述第一装配通孔111内的第一导电杆220,所述第一导电杆220包括第一安装端221、及用于与高压电线连接的第一接线端222,所述针式电极210设置于所述第一安装端221上;接地电极组件300,所述接地电极组件300包括板式电极310、及穿设于所述第二装配通孔121内的第二导电杆320,所述第二导电杆320包括第二安装端321、及用于与接地连接的第二接线端322,所述板式电极310设置于所述第二安装端321上,且所述板式电极310与所述针式电极210间隔相对配合形成放电间隙400;及试验槽500,所述试验槽500设置于所述下绝缘盖板120上,且所述试验槽500内盛装有待测绝缘液体,所述针式电极210和所述板式电极310均位于所述待测绝缘液体的液面以下。
应用上述测量绝缘液体击穿电压和击穿前电流的实验装置测试时,通过将第一导电杆220滑动穿设于第一上绝缘盖板110上的第一装配通孔111内,并将针式电极210安装在第一安装端221上,之后将第二导电杆320穿设于第二装配通孔121内、并将板式电极310安装在第二安装端321上,如此可以灵活调整针式电极210与板式电极310的放电间距大小;同时保证针式电极210和板式电极310位于试验槽500内的待测绝缘液体的液面以下,最后将第一导电杆220的第一接线端222与高压电线电性连接好、将第二接线端322与接地电性连接好,并调整第一导电杆220的位置使针式电极210与板式电极310间隔相对形成放电间隙400即可进行相关测试试验。因而由于上述实验装置的结构简单、体量轻小,能够简化实验操作步骤和降低成本,同时方便试验结束后的拆分清洁与维护,且装拆方便。
请继续参阅图1,为了简化装置的整体结构,以降低造价,同时便于装拆以及清洗维护,本装置的主体部分(即固定座)采用开放式结构。即在一个实施例中,所述固定座还包括至少三根绝缘立柱130、至少三根支撑脚140和至少三个锁紧件150,所述绝缘立柱130与所述支撑脚140一一对应相对,且所述绝缘立柱130包括第一连接端131和第二连接端132,所述第一连接端131设有固定台阶,所述上绝缘盖板110还开设有与所述绝缘立柱130一一对应相对地至少三个第一连接通孔,所述下绝缘盖板120还开设有与所述第一连接通孔一一对应相对地至少三个第二连接通孔,所述第一连接端131穿设于所述第一连接通孔后、并与所述锁紧件150连接,所述固定台阶与所述上绝缘盖板110抵接,所述第二连接端132穿设于所述第二连接通孔后、并与所述支撑脚140连接。具体的,三根绝缘立柱130和三根支撑脚140呈稳定的三角形布置,且优选采用聚氯乙烯材料制作,如此不仅能形成稳定的支撑结构,同时具有优良的绝缘防护性能,其它实施方式中绝缘立柱130和支撑脚140的数量以及材料也可以是其它的可替代变换形式。三根绝缘立柱130的两端分别与上绝缘盖板110和下绝缘盖板120连接,形成周向开放的框架结构,便于实验人员对内部的试验槽500、待测绝缘液体的装拆与添加操作。支撑脚140的顶端内凹有螺纹孔,绝缘立柱130的底端制作外螺纹,通过外螺纹与螺纹孔的旋接能够实现绝缘立柱130与支撑脚140的快速、稳固安装。如此绝缘立柱130可实现对上绝缘盖板110、下绝缘盖板120的稳固支撑,使得固定座的整体结构稳固,同时该连接方式结构简单,装拆方便,便于拆分后单个部件的清理与维护。
此外,所述第一接线端222和所述第二接线端322的端部均向内凹设有接线槽1000。如此能通过接线槽1000直接与高压电线和接地线实现插接安装,连接方式简单,拆分便利。
试验中供给电流系统包括高压直流电源、脉冲发生装置、分压装置、探头和CCD高速摄像仪等,高压直流电源的输出电流通过电线与脉冲发生装置连接,脉冲发生装置再通过电线与分压装置连接,进行分压后的高压电线端部最后直接与接线槽1000插接实现连接,可免于使用紧固件或紧固结构,可简化装置结构,提升装拆便利性,探头与分压装置通信连接,用于检测高压击穿时的电压信号,而CCD高速摄像仪则用于检测击穿瞬间针式电极、待测绝缘液体与板式电极之间的介质击穿、火花放电等物理化学影像,用于试验的理论解释提供依据。
所述试验槽500上开设有可视窗;或所述试验槽500为透明材料。如此便于试验人员实时观察试验槽500内部情况,以便于作出有针对性的有效措施,确保试验的正常、安全进行。具体的,试验槽500为贯穿的圆柱筒体,可采用亚克力、高强玻璃、透明塑料等材料制作,本实施例优选采用亚克力,因而便于观察试验槽500内部剩余溶液情况,反应情况等。
请继续参阅图1,进一步地,还包括电极固定套600,所述电极固定套600开设有第一安装通孔,且所述电极固定套600还设有第一螺纹连接部,所述第一安装端221的外周壁设有第二螺纹连接部,所述针式电极210可拆卸地穿设于所述第一安装通孔内,所述第一螺纹连接部与所述第二螺纹连接部旋接时,所述针式电极210与所述第一导电杆220接触导通。如此不仅能够方便电极的装拆,有利于简化试验操作难度,同时电极固定套600还能与不同尺寸、类型的电极使用,便于实验装置的多样化测试需求,且上述连接方式结构简单,牢靠性高。
还包括绝缘护套700,所述绝缘护套700开设有与所述第一安装通孔相对的第二安装通孔,所述绝缘护套700套装于所述电极固定套600上时,所述针式电极210穿设于所述第二安装通孔内、并伸出所述绝缘护套700。如此能够提升针式电极210侧的绝缘性能,预防在实验过程中产生电晕放电,避免对试验结果产生非预期影响,导致试验结果准确性差。
具体的,上述绝缘护套700和电极固定套600为采用绝缘材料制作,例如可以是聚氯乙烯、环氧树脂、橡胶等,本实施例优选是聚氯乙烯。
另外,所述高压电极组件200还包括至少一个锁固件230和绝缘护筒240,所述绝缘护筒240套装于所述第一导电杆220的外部,且所述绝缘护筒240的外筒壁设有第三螺纹连接部,所述锁固件230设有第四螺纹连接部,所述第三螺纹连接部与所述第四螺纹连接部旋接时,所述锁固件230扣压于所述上绝缘盖板110上。如此,通过在第一导电杆220外套装绝缘护筒240,可以进一步提升装置的绝缘防护性能,避免试验过程中发生触电事故,危害实验人员人身安全;此外,通过第三螺纹连接部和第四螺纹连接部的旋接,还便于通过旋转绝缘护筒240实现第一导电杆220的上下移动,进而灵活调整针式电极210与板式电极310间的放电间隙400至合适值,使装置的操作灵活、便捷。
其中,锁固件230可选是螺母件,采用金属、绝缘材料制作,优选是绝缘材料制作,且在优选的实施方式中其数量为两个,由此能够更好的实现对第一导电杆220的固定。第一导电杆220优选采用黄铜制作的圆柱杆,且该圆柱杆的直径与第一装配通孔111的直径适配,因而使得第一导电杆220与上绝缘盖板110的装配更加稳固。当需要对针式电极210进行纵向调节时,具体有两种方式:其一是将两个螺母件安装到第一导电杆220上时预留出两者之间一定间距,位于下方的螺母件紧压上绝缘盖板110的上表面,因而通过接触摩擦力防止其与第一导电杆220一起转动;此时可通过旋动位于上方的螺母件带动第一导电杆220同步转动,进而通过螺纹传动使第一导电杆220下移从而改变针式电极210与板式电极310的放电间距。另一种方式是安装时将两个螺母件层叠压紧的旋转到第一导电杆220上,直接旋转第一导电杆220使其下移来调整其位置。
进一步地,所述下绝缘盖板120面向所述针式电极210的一侧凸设有环形凸台122,所述试验槽500与所述环形凸台122卡接。如此不仅能够实现试验槽500的稳固安装固定,同时还连接结构简单,装拆方便,便于对试验槽500进行分拆清洁。具体的,环形凸台122围成的圆形凹槽,用于与圆柱筒结构的试验槽500嵌套卡接,通过过盈配合的方式实现安装固定;另一实施方式中,环形凸台122的内环面设有第一斜面,试验槽500的外周壁设有第二斜面,两个斜面的倾斜方向相反,因而第一斜面与第二斜面配合时能形成楔紧效果,如此不仅能够实现试验槽500的牢固安装,但不至于使试验槽500卡的过紧,不便于拆卸,同时上述楔紧结构还能适用于不同尺寸的试验槽500的安装固定,利于提升装置的适用范围。
此外,还包括第一密封件800,所述试验槽500的外周壁和/或所述环形凸台122的内周壁开设有第一环形卡槽,所述第一密封件800嵌设于所述第一环形卡槽内。如此能够有效防止待测绝缘液体从试验槽500与下绝缘盖板120及环形凸台122之间的装配间隙内泄漏渗出,避免造成实验材料浪费,同时不会污染周围环境。
进一步地,还包括第二密封件900,所述第二装配通孔121的孔壁凹设有限位台阶,所述限位台阶和/或所述第二安装端321的端部开设有第二环形卡槽,所述第二密封件900嵌设于所述第二环形卡槽内。如此能够有效防止待测绝缘液体从第二导电杆320与下绝缘盖板120间的装配缝隙中泄漏渗出,避免造成实验材料浪费,同时不会污染周围环境。
具体的,上述第一密封件800、第二密封件900可选是橡胶密封圈,或者在装配间隙填装的密封垫,或者涂装的密封胶水层。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。