CN112505455B - 一种基于温度的场强检测装置及方法 - Google Patents

一种基于温度的场强检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本说明书实施例提供一种基于温度的场强检测装置及方法。所述装置包括正电极、负电极,由所述正电极和负电极夹持的测试材料,连接正电极和负电极的电压调节器,分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器;所述测试材料中放置有场强探针;所述场强探针对应有预设击穿场强;所述场强探针在对应的场强在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象;所述电压调节器用于调节所述正电极和负电极之间的电压;所述温度调节器用于调节所述正电极和负电极的温度;所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。上述装置,可以在所调整的测试温度下获取对应于预设击穿场强的加持电压,确定了温度对于场强的影响。

Description

一种基于温度的场强检测装置及方法
技术领域
本说明书实施例涉及电气技术领域,特别涉及一种基于温度的场强检测装置及方法。
背景技术
随着社会的进步和技术的发展,我国所建设的电网规模不断扩大。而近些年来,随着柔性直流技术的发展,高压直流电缆输电技术逐渐受到重视。高压直流电缆具有输送功率大、质量轻、安装简单等优点,能够有效减小电能传输损耗,因此具有较好的发展前景。
但是,在实际应用中,通过直流电流输电时,电缆内部的电场分布于体电阻率具有较强的关联性,而体电阻率会随温度逐渐变化,即在直流电缆中场强存在温度效应,而并不是与电压之间构成线性关系。忽视温度对于场强变化的影响容易在实际应用中导致安全风险和生产事故。因此,确定温度对于直流电缆中场强的影响效果对于直流电缆的实际应用具有重要的意义。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种基于温度的场强检测装置及方法,以解决如何确定温度对于场强的影响的问题。
为了解决上述技术问题,本说明书实施例提出一种基于温度的场强检测装置,所述场强检测装置包括正电极、负电极,由所述正电极和所述负电极夹持的测试材料,连接正电极和负电极的电压调节器,分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器;所述测试材料中放置有场强探针;所述场强探针对应有预设击穿场强;所述场强探针在对应的场强在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象;所述电压调节器用于调节所述正电极和所述负电极之间的电压;所述温度调节器用于调节所述正电极和所述负电极的温度;所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。
本说明书实施例还提出一种基于温度的场强检测方法,包括:在测试材料中放置场强探针;所述场强探针对应有预设击穿场强;所述场强探针在对应的场强达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象;利用正电极和负电极夹持所述测试材料;所述正电极和负电极分别连接有电压调节器和温度调节器;通过所述温度调节器将所述正电极和所述负电极的温度调整为测试温度;调节所述电压调节器以使所述正电极和所述负电极之间具有逐渐升高的电压;在局放检测器检测到所述局部放电现象的时刻,确定所述电压调节器对应的加持电压;所述加持电压在所述测试温度下对应于所述预设击穿场强。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见,本说明书实施例通过在电极两端设置温度调节器,以使所述场强检测装置处于固定的测试温度下。相应的,在检测到局放现象时能够确定对应的电压和场强,从而能够确定对应温度下电压与场强之间的对应的关系。重复多次实验即可获取不同温度下场强随电压的变化情况,从而能够确定在实际应用中温度对于场强的影响程度,进而更好地对直流电缆传输进行指导和修正。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例一种基于温度的场强检测装置的结构图;
图2为本说明书实施例一种场强探针的结构图;
图3为本说明书实施例一种基于温度的场强检测方法的流程图。
附图标记说明:1、场强探针;11、阳极材料;12、阴极材料;13、绝缘材料;2、正电极;3、负电极;4、温度调节器;5、测试材料;6、局放检测器;7、电源;8、电压调节器;9、温度检测器。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本说明书保护的范围。
本说明书实施例首先提出一种基于温度的场强检测装置,如图1所示,所述场强检测装置可以包括正电极2、负电极3,由所述正电极2和所述负电极3夹持的测试材料5,连接正电极2和负电极3的电压调节器8,分别设置在所述正电极2和负电极3上的温度调节器4和连接负电极3的局放检测器6。
所述正电极2和所述负电极3分别具有高电位和低电位,从而在所述正电极2和所述负电极3之间构成电势差,进而在所述正电极2和所述负电极3之间构成具有一定的场强的电场。
在实际应用中,所述正电极2和所述负电极3可以采用方形板设计,且所述正电极2与所述负电极3的大小一致,以确保实验的准确性。此外,还需保证正电极2和负电极3的表面光滑进而避免电极局放现象的发生,从而规避电极局放现象对于场强探针1所产生的局放现象的干扰。
在一些实施方式中,所述正电极2可以是铝高压电极,所述负电极3可以是铜地电极。在所述负电极3为铜地电极的情况下,所述负电极3可以是与地线端口相连接,所述地线端口具有零电势,相应的所述负电极3也具有零电势。
如图1所示,所述正电极2和所述负电极3之间夹持有测试材料5。所述测试材料5可以是绝缘材料。具体的,所述测试材料5可以是用于构成电缆的电缆绝缘材料。所述电缆绝缘材料例如可以是交联聚乙烯、硅橡胶块、XLPE块等。实际应用中也可以利用其它绝缘材料作为所述测试材料5使用,并不限于上述示例,在此不再赘述。
为了保证实验结果的准确性,所述测试材料5与所述正电极2和所述负电极3贴附的面的面积相同,以避免在实验过程中由于电极之间存在间隔导致空气放电影响实验结果。
在一些实施方式中,为了更好地模拟实际情况,所述测试材料5可以包含至少两种不同的绝缘材料。例如,所述测试材料5可以由XLPE板和硅橡胶板构成。相应的,不同的绝缘材料贴附的面的面积需要与电极的面积相同,如图1所示。此外,不同的绝缘材料之间应确保紧紧相贴,避免绝缘材料之间空隙的产生以影响实验结果。
需要说明的是,在所述测试材料5由两种不同的绝缘材料所构成的情况下,需要根据绝缘材料的击穿场强设置相应的绝缘材料厚度。例如,在所述绝缘材料为XLPE板和硅橡胶板时,由于硅橡胶板的击穿场强低于XLPE板,可以设置硅橡胶板的厚度为9mm,设置XLPE板的厚度为4.5mm,从而避免由于绝缘材料的击穿场强不同而在某一绝缘材料中更易产生击穿现象的情况。
如图1所示,所述正电极2和所述负电极3连接有电压调节器8。所述电压调节器8在与所述正电极2和负电极3连接的情况下,可以调节所述正电极2和所述负电极3之间的电压。具体的,所述电压调节器8的正极可以与所述正电极2连接,所述电压调节器8的负极可以与所述负电极3连接。
在一些实施方式中,为了模拟实际中利用高压直流电缆传输电流的情况,所述电压调节器8可以是直流电压调节器8,即所述电压调节器8所输出的电流为直流电。在所述电压调节器8输出的电流为直流电的情况下,所述正电极2与负电极3之间的场强不仅与电压存在关联性,也与两者之间的温度存在关联性。
所述电压调节器8可以逐步升高所述正电极2和负电极3之间的电压,相应的也逐渐提高正电极2和负电极3之间的场强,从而在正电极2和负电极3之间的场强逐渐达到所述预设击穿场强。
所述正电极2和所述负电极3上可以分别贴附有温度调节器4。所述温度调节器4用于调节所述正电极2和所述负电极3的温度。所述正电极2和所述负电极3可以具有相同的温度,进而使得正负电极3之间的具有相同的温度,从而确定特定电场所对应的温度。所述正电极2和所述负电极3也可以具有不同的温度,从而使得正电极2和负电极3之间构成一定的温度梯度,根据等值热路可以得到电极之间温度场分布,从而能够更为方便地对绝缘材料的温度进行调整。
在一些实施方式中,所述温度调节器4可以是电制冷片。电制冷片是一种利用半导体器件进行温度调控的器件,其制冷温差范围为负130℃至正90℃。所述电制冷片表面可以做绝缘处理以避免自身的电流对实验造成影响。相应的,所述电制冷片可以连接有电源7,所述电源7通过调整输出至电制冷片的电流的大小可以控制所述电制冷片的温度,从而使得所述电制冷片成为恒温热源。为了减少实验的误差,所述电制冷片可以具有相同大小。在一些实施方式中,为了更好地对温度进行调控,所述电源7所输出的电流可以是直流电流。
所述绝缘材料中可以放置场强探针1。所述场强探针1具有预设击穿场强。在所述场强探针1对应的场强达到所述预设击穿场强时,所述场强探针1被击穿,产生局部放电现象,此时会产生一个较大的容易被检测到的电流,即在检测到较大电流时,表明此时场强探针1被击穿,此时的正电极2和负电极3之间的电压即对应于所述预设击穿强度。由于所述场强探针1体积小巧,非气体部分绝缘良好,在未被击穿之前对于整体电场强度的影响较小,因此可将击穿时刻所处位置的电场强度近似于所述预设击穿场强。
在一些实施方式中,所述场强探针1可以为汤逊放电探针。如图2所示,所述场强探针1可以包括阳极材料11、阴极材料12和绝缘材料13。所述绝缘材料13用于包裹所述阳极材料11和所述阴极材料12的四周以使所述阳极材料11、阴极材料12和绝缘材料13共同构成封闭空腔。所述封闭空腔中可以通过注入气体调节空腔中的气压,具体的,例如可以是通过毛细管向所述封闭空腔中注入或抽出气体以调节所述空腔的气压。
场强探针1的击穿电压公式可以基于汤逊理论进行解释,即所述场强探针1的击穿电压只与所述场强探针1中阳极材料11和阴极材料12之间的距离,即预设空腔长度、空腔内的气压存在关系,而由于所述场强探针1中电场即为电压与距离之间的比值,因此所述场强探针1对应的电场只与空腔内的气压呈正相关关系。相应的,通过调节所述空腔中的气压可以得到对应于相应的击穿场强的场强探针1。
在得到所述场强探针1后,可以将所述场强探针1放置在测试材料5中。为了保证放置的顺利进行,可以在制作测试材料5时,提前制作放置探针的空隙,并在放置探针后,利用环氧树脂胶填补空隙并紧固,以避免产生空隙对实验结果造成干扰。
所述负电极3连接有局放检测器6,所述局放检测器6可以用于检测电流。由于在场强探针1被击穿时,会产生一个较大的电流,所述局放检测器6通过检测电流值并确定是否出现较大的电流即可确定场强探针1是否已经被击穿。
在一些实施方式中,可以针对所述局放检测器6设置触发值,例如可以设置为数百pc,即在通过所述局放检测器6的电流大于或等于所述触发值时,所述局放检测器6才会检测到相应的电流。在场强探针1未被击穿时,所述局放检测器6并不会检测到相应的电流值,从而屏蔽了噪声的干扰和某些电晕放电干扰,从而保证了所获取到的探测时刻的准确性。
根据局放检测器6检测到局部放电现象的时刻,确定对应于该时刻加持在正电极2和负电极3之间的电压,即可确定在测试温度下对应于所述预设击穿场强的电压。获取对应于不同预设击穿场强的场强探针1并重复实验后即可获取到在所述测试温度下电压与电场的对应关系,从而更好地对电缆的温度效应进行分析。
在一些实施方式中,所述装置还包括贴附在所述场强探针1表面的温度检测器9。所述温度检测器9可以直接测量所述场强探针1的温度,从而保证对应于所述预设击穿场强的测试温度,进一步提高实验结果的准确性。
所述温度检测器9可以是光纤光栅测温装置。所述光纤光栅测温装置绝缘性能良好、测温准确度高,只需将所述光纤光栅测温装置贴附在场强探针1的表面一同放入测试材料5中即可准确测量场强探针1对应的温度。
在一些实施方式中,所述装置还包括场强确定模块。所述场强确定模块可以是与电压调节器8、温度检测器9和局放检测器6连接的模块。所述场强确定模块可以在局放检测器6检测到所述局部放电现象时接收到局放检测器6传输的电信号。在所述场强确定模块接收到所述电信号后,所述场强确定模块获取所述电压调节器8在该时刻在正电极2和负电极3之间所设置的电压大小,并同时获取所述温度检测器9测量到的温度,从而确定在该温度下所述场强检测装置的电压和场强的对应关系。重复多次试验即可确定不同温度下电压与场强之间的对应关系,进而对直流输电的过程的温度效应进行探究。
上述基于场强检测装置通过在电极两端设置温度调节器,以使所述场强检测装置处于固定的测试温度下。相应的,在检测到局放现象时能够确定对应的电压和场强,从而能够确定对应温度下电压与场强之间的对应的关系。重复多次实验即可获取不同温度下场强随电压的变化情况,从而能够确定在实际应用中温度对于场强的影响程度,进而更好地对直流电缆传输进行指导和修正。
基于上述场强检测装置,本说明书实施例还提出一种基于温度的场强检测方法,如图3所示,所述基于温度的场强检测方法可以包括以下具体执行步骤。
S310:在测试材料中放置场强探针;所述场强探针对应有预设击穿场强;所述场强探针在对应的场强达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象。
所述测试材料可以是绝缘材料。具体的,所述测试材料可以是用于构成电缆的电缆绝缘材料。所述电缆绝缘材料例如可以是交联聚乙烯、硅橡胶块、XLPE块等。实际应用中也可以利用其它绝缘材料作为所述测试材料使用,并不限于上述示例,在此不再赘述。
为了保证实验结果的准确性,所述测试材料与所述正电极和所述负电极贴附的面的面积相同,以避免在实验过程中由于电极之间存在间隔导致空气放电影响实验结果。
在一些实施方式中,为了更好地模拟实际情况,所述测试材料可以包含至少两种不同的绝缘材料。例如,所述测试材料可以由XLPE板和硅橡胶板构成。相应的,不同的绝缘材料贴附的面的面积需要与电极的面积相同,如图1所示。此外,不同的绝缘材料之间应确保紧紧相贴,避免绝缘材料之间空隙的产生以影响实验结果。
需要说明的是,在所述测试材料由两种不同的绝缘材料所构成的情况下,需要根据绝缘材料的击穿场强设置相应的绝缘材料厚度。例如,在所述绝缘材料为XLPE板和硅橡胶板时,由于硅橡胶板的击穿场强低于XLPE板,可以设置硅橡胶板的厚度为9mm,设置XLPE板的厚度为4.5mm,从而避免由于绝缘材料的击穿场强不同而在某一绝缘材料中更易产生击穿现象的情况。
所述场强探针具有预设击穿场强。在所述场强探针对应的场强达到所述预设击穿场强时,所述场强探针被击穿,产生局部放电现象,此时会产生一个较大的容易被检测到的电流,即在检测到较大电流时,表明此时场强探针被击穿,此时的正电极和负电极之间的电压即对应于所述预设击穿强度。由于所述场强探针体积小巧,非气体部分绝缘良好,在未被击穿之前对于整体电场强度的影响较小,因此可将击穿时刻所处位置的电场强度近似于所述预设击穿场强。
在一些实施方式中,所述场强探针可以为汤逊放电探针。如图2所示,所述场强探针可以包括阳极材料、阴极材料和绝缘材料。所述绝缘材料用于包裹所述阳极材料和所述阴极材料的四周以使所述阳极材料、阴极材料和绝缘材料共同构成封闭空腔。所述封闭空腔中可以通过注入气体调节空腔中的气压,具体的,例如可以是通过毛细管向所述封闭空腔中注入或抽出气体以调节所述空腔的气压。
场强探针的击穿电压公式可以基于汤逊理论进行解释,即所述场强探针的击穿电压只与所述场强探针中阳极材料和阴极材料之间的距离,即预设空腔长度、空腔内的气压存在关系,而由于所述场强探针中电场即为电压与距离之间的比值,因此所述场强探针对应的电场只与空腔内的气压呈正相关关系。相应的,通过调节所述空腔中的气压可以得到对应于相应的击穿场强的场强探针。
在得到所述场强探针后,可以将所述场强探针放置在测试材料中。为了保证放置的顺利进行,可以在制作测试材料时,提前制作放置探针的空隙,并在放置探针后,利用环氧树脂胶填补空隙并紧固,以避免产生空隙对实验结果造成干扰。
在一些实施方式中,在一些实施方式中,所述装置还包括贴附在所述场强探针表面的温度检测器。所述温度检测器可以直接测量所述场强探针的温度,从而保证对应于所述预设击穿场强的测试温度,进一步提高实验结果的准确性。
所述温度检测器可以是光纤光栅测温装置。所述光纤光栅测温装置绝缘性能良好、测温准确度高,只需将所述光纤光栅测温装置贴附在场强探针的表面一同放入测试材料中即可准确测量场强探针对应的温度。
S320:利用正电极和负电极夹持所述测试材料;所述正电极和负电极分别连接有电压调节器和温度调节器。
所述正电极和所述负电极分别具有高电位和低电位,从而在所述正电极和所述负电极之间构成电势差,进而在所述正电极和所述负电极之间构成具有一定的场强的电场。
在实际应用中,所述正电极和所述负电极可以采用方形板设计,且所述正电极与所述负电极的大小一致,以确保实验的准确性。此外,还需保证正电极和负电极的表面光滑进而避免电极局放现象的发生,从而规避电极局放现象对于场强探针所产生的局放现象的干扰。
在一些实施方式中,所述正电极可以是铝高压电极,所述负电极可以是铜地电极。在所述负电极为铜地电极的情况下,所述负电极可以是与地线端口相连接,所述地线端口具有零电势,相应的所述负电极也具有零电势。
所述电压调节器在与所述正电极和负电极连接的情况下,可以调节所述正电极和所述负电极之间的电压。具体的,所述电压调节器的正极可以与所述正电极连接,所述电压调节器的负极可以与所述负电极连接。
在一些实施方式中,为了模拟实际中利用高压直流电缆传输电流的情况,所述电压调节器可以是直流电压调节器,即所述电压调节器所输出的电流为直流电。在所述电压调节器输出的电流为直流电的情况下,所述正电极与负电极之间的场强不仅与电压存在关联性,也与两者之间的温度存在关联性。
所述电压调节器可以逐步升高所述正电极和负电极之间的电压,相应的也逐渐提高正电极和负电极之间的场强,从而在正电极和负电极之间的场强逐渐达到所述预设击穿场强。
所述正电极和所述负电极上可以分别贴附有温度调节器。所述温度调节器用于调节所述正电极和所述负电极的温度。所述正电极和所述负电极可以具有相同的温度,进而使得正负电极之间的具有相同的温度,从而确定特定电场所对应的温度。所述正电极和所述负电极也可以具有不同的温度,从而使得正电极和负电极之间构成一定的温度梯度,根据等值热路可以得到电极之间温度场分布,从而能够更为方便地对绝缘材料的温度进行调整。
在一些实施方式中,所述温度调节器可以是电制冷片。电制冷片是一种利用半导体器件进行温度调控的器件,其制冷温差范围为负130℃至正90℃。所述电制冷片表面可以做绝缘处理以避免自身的电流对实验造成影响。相应的,所述电制冷片可以连接有电源,所述电源通过调整输出至电制冷片的电流的大小可以控制所述电制冷片的温度,从而使得所述电制冷片成为恒温热源。为了减少实验的误差,所述电制冷片可以具有相同大小。在一些实施方式中,为了更好地对温度进行调控,所述电源所输出的电流可以是直流电流。
S330:通过所述温度调节器将所述正电极和所述负电极的温度调整为测试温度。
通过改变与所述温度调节器连接的电源向所述温度调节器输出的电流的大小即可改变所述正电极和所述负电极所对应的测试温度。在一些实施方式中,所述正电极和所述负电极对应的测试温度可以相同,也可以不同,对此不做赘述。根据正电极和负电极之间的等值热路即可使得场强探针所处的位置为对应的温度。
S340:调节所述电压调节器以使所述正电极和所述负电极之间具有逐渐升高的电压。
为了使得所述场强探针能够达到所述预设击穿场强,可以逐渐升高所述正电极和所述负电极之间的电压,从而逐渐提高所述正电极和所述负电极之间的场强。具体的,可以在初始时刻设置所述正电极和所述负电极之间为零电压,并逐渐升高正电极和负电极之间的电压。
S350:在局放检测器检测到所述局部放电现象的时刻,确定所述电压调节器对应的加持电压;所述加持电压在所述测试温度下对应于所述预设击穿场强。
所述负电极连接有局放检测器,所述局放检测器可以用于检测电流。由于在场强探针被击穿时,会产生一个较大的电流,所述局放检测器通过检测电流值并确定是否出现较大的电流即可确定场强探针是否已经被击穿。
在一些实施方式中,可以针对所述局放检测器设置触发值,例如可以设置为数百pc,即在通过所述局放检测器的电流大于或等于所述触发值时,所述局放检测器才会检测到相应的电流。在场强探针未被击穿时,所述局放检测器并不会检测到相应的电流值,从而屏蔽了噪声的干扰和某些电晕放电干扰,从而保证了所获取到的探测时刻的准确性。
根据局放检测器检测到局部放电现象的时刻,确定对应于该时刻加持在正电极和负电极之间的电压,即可确定在测试温度下对应于所述预设击穿场强的电压。获取对应于不同预设击穿场强的场强探针并重复实验后即可获取到在所述测试温度下电压与电场的对应关系,从而更好地对电缆的温度效应进行分析。
在局放检测器检测到所述局部放电现象时,所述局放检测器可以输出一个电信号。根据所述电信号的输出时刻,获取所述电压调节器在所述输出时刻在正电极和负电极之间所设置的电压大小,并同时获取所述温度检测器测量到的温度,从而确定在该温度下所述场强检测装置的电压和场强的对应关系。重复多次试验即可确定不同温度下电压与场强之间的对应关系,进而对直流输电的过程的温度效应进行探究。
通过上述基于温度的场强检测方法的介绍,可以看出,所述方法通过在电极两端设置温度调节器,以使所述场强检测装置处于固定的测试温度下。相应的,在检测到局放现象时能够确定对应的电压和场强,从而能够确定对应温度下电压与场强之间的对应的关系。重复多次实验即可获取不同温度下场强随电压的变化情况,从而能够确定在实际应用中温度对于场强的影响程度,进而更好地对直流电缆传输进行指导和修正。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然通过实施例描绘了本说明书,本领域普通技术人员知道,本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。

Claims (13)

1.一种基于温度的场强检测装置,其特征在于,所述场强检测装置包括正电极、负电极,由所述正电极和所述负电极夹持的测试材料,连接正电极和负电极的电压调节器,分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器;
所述测试材料中放置有场强探针;所述场强探针对应有预设击穿场强;所述场强探针在对应的电场强度在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象;所述测试材料中包含至少两种不同的绝缘材料;基于绝缘材料的击穿场强设置对应的绝缘材料厚度;所述场强探针包括阳极材料、阴极材料,所述阳极材料和所述阴极材料之间设置有绝缘材料,以使所述阳极材料、阴极材料之间形成空腔;所述阳极材料和阴极材料之间具有预设空腔长度;所述空腔中填充气体,以使所述空腔中具有预设空腔气压;所述预设空腔长度和所述预设空腔气压用于确定所述场强探针的预设击穿场强;通过调节所述空腔中的气压以将所述场强探针的击穿场强设置为相应的击穿场强;
所述电压调节器用于调节所述正电极和所述负电极之间的电压以改变正电极和负电极之间的电场强度;
所述温度调节器用于调节所述正电极和所述负电极的温度;
所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电压调节器为直流电压调节器。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述负电极连接地线端口,所述地线端口具有零电势。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述测试材料为电缆绝缘材料;所述电缆绝缘材料包括交联聚乙烯、硅橡胶块、XLPE块中的至少一种。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述温度调节器为分别贴附于所述正电极和所述负电极的电制冷片;
相应的,所述装置还包括电源;所述电源用于向所述温度调节器供电。
6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括贴附在所述场强探针表面的温度检测器;
所述温度检测器用于检测所述场强探针对应的温度。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括场强确定模块;所述场强确定模块用于基于所述局放检测器确定局部放电现象时刻,并获取所述电压调节器对应于所述局部放电时刻的击穿电压。
8.一种基于温度的场强检测方法,其特征在于,包括:
在测试材料中放置场强探针;所述场强探针对应有预设击穿场强;所述场强探针在对应的场强达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象;所述测试材料中包含至少两种不同的绝缘材料;基于绝缘材料的击穿场强设置对应的绝缘材料厚度;所述场强探针包括阳极材料、阴极材料,所述阳极材料和所述阴极材料之间设置有绝缘材料,以使所述阳极材料、阴极材料之间形成空腔;所述阳极材料和阴极材料之间具有预设空腔长度;所述空腔中填充气体,以使所述空腔中具有预设空腔气压;所述预设空腔长度和所述预设空腔气压用于确定所述场强探针的预设击穿场强;通过调节所述空腔中的气压以将所述场强探针的击穿场强设置为相应的击穿场强;
利用正电极和负电极夹持所述测试材料;所述正电极和负电极分别连接有电压调节器和温度调节器;
通过所述温度调节器将所述正电极和所述负电极的温度调整为测试温度;
调节所述电压调节器以使所述正电极和所述负电极之间具有逐渐升高的电压;
在局放检测器检测到所述局部放电现象的时刻,确定所述电压调节器对应的加持电压;所述加持电压在所述测试温度下对应于所述预设击穿场强。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述电压调节器为直流电压调节器。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述负电极连接地线端口,所述地线端口具有零电势。
11.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述测试材料为电缆绝缘材料;所述电缆绝缘材料包括交联聚乙烯、硅橡胶块、XLPE块中的至少一种。
12.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述温度调节器为分别贴附于所述正电极和所述负电极的电制冷片。
13.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述通过所述温度调节器将所述正电极和所述负电极的温度调整为测试温度,包括:
调节所述温度调节器以以使贴附在所述场强探针表面的温度检测器检测到所述场强探针对应的温度为测试温度。
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