CN112595993A - 一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统，包括高压电源、电流检测单元、开关、试验样品及导线；试验样品包括第一绝缘介质、第二绝缘介质、至少一个高压电极和至少一个测量电极，第一绝缘介质和第二绝缘介质粘接形成界面，高压电极和测量电极位于界面用于测量界面的泄漏电流且高压电极和测量电极不发生电连接；本申请还公开了一种绝缘介质界面泄漏电流测量方法，采用上述测量系统进行测量，该绝缘介质界面泄漏电流测量系统和方法采用在制样时即在试验样品的两绝缘介质之间设置至少两个不发生电连接的电极的方式，通过电流检测单元测量界面的泄漏电流，可以更好地评估两种绝缘介质连接界面的电气性能。

Description

一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统及方法

技术领域

本申请涉及高电压与绝缘技术领域，具体是一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统及方法。

背景技术

复合绝缘子的界面问题日益成为影响其安全运行的重要因素，绝缘体是不导电的，但实际上几乎没有什么绝缘材料是绝对不导电的。任何一种绝缘材料，在其两端施加电压，总会有一定电流通过，这种电流的有功分量叫做泄漏电流，而当前对绝缘介质导电性能的测量手段多集中于导体电导率和表面泄漏电流的测量，对绝缘介质之间界面的泄漏电流的测量尚未涉及。界面的存在导致了电力设备复合绝缘内部电场分布更为复杂，由界面泄漏电流引发的局部温升和击穿是造成电力设备故障的主要原因，研究界面泄漏电流对评估复合绝缘子界面的电气性能具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统，通过该系统可以测得绝缘介质之间界面的泄漏电流。

该绝缘介质界面泄漏电流测量系统采用在制样时即在试验样品的两绝缘介质之间设置至少两个不发生电连接的电极的方式，通过电流检测单元测量界面的泄漏电流，可以更好地评估两种绝缘介质连接界面的电气性能。

为实现上述目的，本发明所采用的技术手段如下：一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统，包括高压电源、电流检测单元、开关、试验样品及导线；开关包括测量档和空档；试验样品包括第一绝缘介质、第二绝缘介质、至少一个高压电极和至少一个测量电极，第一绝缘介质和第二绝缘介质粘接形成界面，高压电极和测量电极位于界面，用于测量界面的泄漏电流且高压电极和测量电极不发生电连接；导线依次连接高压电源、开关、高压电极、测量电极、电流检测单元，高压电极与电流检测单元均接地。该绝缘介质界面泄漏电流测量系统采用在制样时即在试验样品的两绝缘介质之间设置至少两个不发生电连接的电极的方式，通过电流检测单元测量界面的泄漏电流，可以更好地评估两种绝缘介质连接界面的电气性能。

优选地，高压电极和/或测量电极的边缘进行倒角设计，可以有效避免电极不光滑引起的尖端电晕放电。

优选地，该绝缘介质界面泄漏电流测量系统还包括屏蔽装置，试验样品位于屏蔽装置内，屏蔽装置接地。屏蔽装置用于防止环境中其他信号的干扰，如环境中的高频电磁波信号遇到金属铁磁材料引起的磁生电现象，确保测到的电流均为试验样品界面的泄漏电流，而不是由电磁感应所得的电流，并且屏蔽装置接地可有效地去除感应电流。

优选地，屏蔽装置带有温控装置。便于测得不同温度对界面泄漏电流的影响。

优选地，该绝缘介质界面泄漏电流测量系统还包括保护电阻，保护电阻设置于高压电源与开关之间。电路系统中增加保护电阻可以防止发生放电时对设备造成损坏。

优选地，试验样品还包括屏蔽电极，屏蔽电极设置在试验样品的外周面并接地。屏蔽电极的设置可以消除绝缘介质表面的泄漏电流对绝缘介质界面的泄漏电流的影响。

优选地，开关为三档开关，还包括接地档。接地档可以使得电路系统接地从而释放高压电源和其他接线端残留的电荷，可以有效地保护测试人员的人身安全，避免高压电源带电造成人员伤害。

针对现有技术的不足，本发明的另一个目的是提供一种绝缘介质界面泄漏电流测量方法，包括如下步骤：步骤a：制备试验样品；步骤b：连接上述绝缘电介质界面泄漏电流测量系统；步骤c：测试时，将开关置于测量档，通过高压电源加压，施加电压后使用电流检测单元测量泄漏电流；步骤d：测试结束后，将开关置于空档，关闭高压电源。

优选地，当开关为三档开关时，还包括步骤e：将三档开关置于接地档，释放高压电源和其他接线端残留的电荷。

优选地，步骤a还包括步骤a1：制备第一绝缘介质；步骤a2：将高压电极和测量电极分别设置于第一绝缘介质的两端，且保证高压电极和测量电极之间存在使其相互之间不发生电连接的距离；步骤a3：将第二绝缘介质粘接至第一绝缘介质与高压电极和测量电极接触的表面，使得第一绝缘介质和第二绝缘介质夹持高压电极和测量电极形成界面。

附图说明

图1是本发明实施例一的绝缘介质界面泄漏电流测量系统100的示意图；

图2是本发明实施例一的试验样品14的剖面示意图；

图3是本发明实施例二的绝缘介质界面泄漏电流测量系统200的示意图；

图4是本发明实施例二的试验样品24的剖面示意图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统100，包括高压电源11、保护电阻12、开关13、试验样品14、电流检测单元15、屏蔽装置16及导线17，试验样品14包括第一绝缘介质141、第二绝缘介质142、一个高压电极143、一个测量电极144和屏蔽电极145。

在本实施例中，试验样品14为材料和连接方式均与复合绝缘子相同的片状试块，复合绝缘子是具备支撑和绝缘作用的绝缘控件，其主体结构为空心或实心的复合材料芯棒外表面注射橡胶材料。在本实施例中，第一绝缘介质141为玻璃钢材质的片状试块，以下简称玻璃钢141，第二绝缘介质142为硅橡胶材料的片状试块，以下简称硅橡胶142，硅橡胶142通过硫化粘接在玻璃钢141上使得两者之间形成界面，高压电极143和测量电极144位于界面中用于测量界面的泄漏电流，且高压电极143和测量电极144之间存在间隙，使得高压电极143和测量电极144不发生电连接；此处的间隙的长度与施加在高压电极143和测量电极144两端的电源电压的关系类比于复合绝缘子的长度与该复合绝缘子的耐受电压的关系；导线17依次连接高压电源11、保护电阻12、开关13、高压电极143、测量电极144、电流检测单元15，其中，导线17通过电极夹18将高压电极143和测量电极144接入电路，高压电源11、电流检测单元15、屏蔽装置16均接地。绝缘介质界面泄漏电流测量系统100采用在玻璃钢141和硅橡胶142之间设置不发生电连接的高压电极143和测量电极144的方式，通过电流检测单元15测量界面的泄漏电流，可以更好地评估玻璃钢141和硅橡胶142连接界面的电气性能。

在其他实施例中，试验样品不局限于片状试块，可以为其他形状的试块，例如圆柱体试块、不规则体试块、与空心复合绝缘子类似的空心管状试块等。

在本实施例中，可以理解的是，由于高压电极143和测量电极144并不接触，高压电极143和测量电极144的间隙即为二者之间的最短距离，也是高压电极143和测量电极144的绝缘距离。

在其他实施例中，试验样品可以为其他绝缘介质的组合，并不局限于玻璃钢和硅橡胶，但必须保证两种绝缘介质通过粘接形成界面，区别于现有技术中的两种绝缘介质通过压接形成界面，现有技术为单纯的结构的组合，而本发明在硫化过程中两种绝缘介质会产生化学反应，相比于两种绝缘介质的叠加，更符合实际情况，测量结果更准确。

在本实施例中，高压电源11的输出电压范围为0～30kV，额定输出电流为5mA。

在其他实施例中，高压电源的输出电压范围可根据实际需要进行选择。

在本实施例中，高压电极143、测量电极144、屏蔽电极145均为铜箔，且高压电极143和测量电极144的个数均为一个。铜箔容易粘合于绝缘介质，且铜箔较薄不会过度增大两种绝缘介质的距离，降低测量误差。

在其他实施例中，高压电极、测量电极和屏蔽电极可以为其他材料，如铜钨合金、黄铜、紫铜等；高压电极和测量电极也可以为两个或两个以上，留以备用，增加试验样品的可用率。

在本实施例中，高压电极143和测量电极144的边缘进行倒角设计。可以有效避免电极不光滑引起的尖端电晕放电。

在其他实施例中，可以只对高压电极或测量电极的边缘进行倒角设计，也可以只对高压电极和/或测量电极的尖端进行倒角设计，只要使得电极不存在尖端即可。

在本实施例中，在玻璃钢141与硅橡胶142的界面上，高压电极143沿着玻璃钢141的任意一条边的边缘设置，测量电极144对称设置于玻璃钢141的另一端，且高压电极143和测量电极144均延伸出试验样品14的界面之外，用电极夹18夹住延伸出试验样品14的界面之外的高压电极143和测量电极144，使试验样品14接入电路系统。

在其他实施例中，高压电极和测量电极只要处于试验样品对称的两端即可，高压电极和测量电极本身的位置不必是对称的。将试验样品接入电路的方式也不局限于使用电极夹，也可以使用其他的夹持电极连接装置。

在本实施例中，在高压电极143和测量电极144的粗化面上涂覆一层环氧-丙烯酸酯树脂胶液，使其粘接在玻璃钢141上，再将硅橡胶142注射到玻璃钢141粘接有高压电极143和测量电极144的表面，使得玻璃钢141和硅橡胶142形成界面并夹持高压电极143和测量电极144。

在其他实施例中，也可以在高压电极和测量电极的粗化面上涂覆缩醛改性酚醛树脂、丁氰改性酚醛树脂等树脂胶液，只要能使高压电极和测量电极粘接在玻璃钢上即可。

在本实施例中，试验样品14位于屏蔽装置16内，屏蔽装置16为只留有导线17的进出孔的封闭式金属箱，且屏蔽装置16接地。屏蔽装置16用于防止环境中其他信号的干扰，如环境中的高频电磁波信号遇到金属铁磁材料引起的磁生电现象，确保测到的电流均为试验样品14界面的泄漏电流而不是由电磁感应所得的电流，屏蔽装置16接地可有效去除感应电流。

在其他实施例中，试验样品的外围也可以不设置屏蔽装置，只要确保试验样品不受到外部电流和磁场的干扰即可。

在本实施例中，屏蔽装置16内带有温控装置，温度范围0～500℃可调，便于测得不同温度对界面泄漏电流的影响。

在其他实施例中，屏蔽装置也可以不带有温控装置。

在本实施例中，电流检测单元15为测量范围在1fA～20mA的皮安表15。

在其他实施例中，电流检测单元可以为电流测试仪、霍尔电流传感器等，测量范围也不局限于1fA～20mA，可按实际需要选择。

在本实施例中，保护电阻12设置于高压电源11和开关13之间，保护电阻12的阻值为10MΩ。由于皮安表15所能承受的电压不超过1kV，因此增加保护电阻12以防止发生放电时对设备进行损坏。

在其他实施例中，保护电阻可以根据实际需要进行设置，当也可以不设置保护电阻，若高压电源所施加的电压大小不会对电路的部件造成击穿损伤时，可以不设置保护电阻。又或者，可以采取其他电路保护装置，不局限于保护电阻。

在其他实施例中，保护电阻的阻值不局限于10MΩ，只要能起到保护设备与电路的作用即可；保护电阻的位置也不局限于高压电源和开关之间，也可以设置在开关与高压电极之间。

在本实施例中，屏蔽电极145绕试验样品14的外周面一周且平行于高压电极143与测量电极144之间的间隙，屏蔽电极145位于试验样品14的中部并接地。此处的中部并非一定指试验样品14的正中间，而是指除端部以外的其他区域。值得注意的是，屏蔽电极145与高压电极143和测量电极144都不能发生直接接触或者任何形式的电连接。具体地，在屏蔽电极145的粗化面上涂覆一层环氧-丙烯酸酯树脂胶液，使其能够粘接在试验样品14的外周面。屏蔽电极145的设置可以消除试验样品14表面的泄漏电流对界面的泄漏电流的影响。

在其他实施例中，屏蔽电极可以不位于试验样品的中部，也不一定需要平行于高压电极与测量电极之间的间隙，只要环绕试验样品的外周面且不与高压电极143和测量电极144接触即可。

在其他实施例中，也可以在屏蔽电极的粗化面上涂覆缩醛改性酚醛树脂、丁氰改性酚醛树脂等树脂胶液，只要能使屏蔽电极粘接在试验样品外周面即可。

在其他实施例中，试验样品的表面屏蔽电极也可以不设置屏蔽电极，只要能够及时将试验样品表面的电荷卸载掉即可。

本实施例的绝缘介质界面泄漏电流测量系统100采用在玻璃钢141和硅橡胶142之间设置不发生电连接的高压电极143和测量电极144的方式，通过电流检测单元15测量界面的泄漏电流，可以更好地评估玻璃钢141和硅橡胶142连接界面的电气性能。

实施例二：

如图3和图4所示，本实施例提供一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统200，与实施例一的不同之处在于，本实施例的开关23为三档开关23，包括接地档233，当三档开关23位于接地档233时，测量系统200接地，可释放高压电源21和其他接线端残留的电荷，确保了测量系统200的稳定性。

在本实施例中，屏蔽电极245、屏蔽装置26、电流检测单元25、高压电源21均接地，起到保护电路和屏蔽其他电荷的影响的作用。

在本实施例中，试验样品24包括两个大小相同的高压电极243和两个大小相同的测量电极244，两个高压电极243沿着玻璃钢241的任意一条边的边缘设置，两个高压电极243之间相互平行；两个测量电极244对称设置于玻璃钢241的另一端，且保证高压电极243和测量电极244之间存在使其相互之间不发生电连接的间隙。两个高压电极243和两个测量电极244的设置可以使得当其中一个电极损坏导致电流检测单元25没有示数时，可以选择其他电极进行测量，而不会误认为是由于绝缘材料被击穿，增加了测量结果的准确性且使得试验样品24的可用率变高。

在其他实施例中，高压电极和测量电极的数量不局限于两个，也不一定相同，例如可以含有三个高压电极，两个测量电极。另外，多个高压电极的大小也不需要相同，同时，多个测量电极的大小也不需要相同，高压电极之间的位置关系也可以是除了平行之外的其他关系，测量电极也不需要与高压电极对称，只要保证高压电极与测量电极分别设置于试验样品玻璃钢对称的两端，且彼此之间不发生电连接即可。

在本实施例中，两个高压电极243和两个测量电极244均延伸出试验样品24的界面之外，用电极夹28夹住延伸出试验样品24的界面之外的左边的高压电极243和左边的测量电极244，使试验样品14接入电路系统。此处的左、右都是相对概念，不是现实情况中的左和右。

在其他实施例中，连接到电路中的高压电极和测量电极不用是相互对称的关系，只要连其中任意一个高压电极和测量电极即可。

本实施例的绝缘介质界面泄漏电流测量系统200采用三档开关23，释放高压电源21和其他接线端残留的电荷，确保了测量系统200的稳定性，且设置两个高压电极243和两个测量电极244，降低了在制作试验样品24时电极损坏导致无法测量的风险，使得试验样品24的可用率变高。

实施例三：

本实施例提供一种利用绝缘介质界面泄漏电流测量系统100测量绝缘介质界面泄漏电流的方法，参考图1，包括如下步骤：

步骤a：制备试验样品14；

步骤b：连接绝缘介质界面泄漏电流测量系统100；

步骤c：测试时，将开关13置于测量档131，通过高压电源11加压，施加电压后使用电流检测单元15测量泄漏电流；

步骤d：测试结束后，将开关13置于空档132，关闭高压电源11。将开关13先置于空档132，再关闭高压电源11，可以形成缓冲，有效保护电路。

具体地，在本实施例中，步骤a制备试验样品14包括如下步骤：

步骤a1：通过玻璃纤维纱浸渍环氧树脂进行缠绕，进而固化成型制备玻璃钢141。

在其他实施例中，步骤a1可以通过拉挤成型等方式制备玻璃钢；玻璃钢的材质也不限于此，例如采用芳纶纤维搭配树脂制备玻璃钢。

步骤a2：在高压电极143和测量电极144的粗化面上涂覆一层环氧-丙烯酸酯树脂胶液，将其对称粘接到玻璃钢141的两端，高压电极143和测量电极144均延伸出试验样品14的界面之外，且保证高压电极143和测量电极144之间存在使其相互之间不发生电连接的间隙，测量出该间隙的长度，即高压电极143和测量电极144之间的绝缘距离。

在其他实施例中，步骤a2可以通过在高压电极和测量电极的粗化面上涂覆一层或多层缩醛改性酚醛树脂、丁氰改性酚醛树脂等树脂胶液，只要能使高压电极和测量电极粘接在玻璃钢上即可。

步骤a3：将硅橡胶142经过高温硫化注射到玻璃钢141设有高压电极143和测量电极144的表面，且覆盖其整个表面，使得硅橡胶142和玻璃钢141形成界面并夹持高压电极143和测量电极144，

在其他实施例中，步骤a在步骤a3后还包括步骤a4：将屏蔽电极粘接到试验样品的外周面，使得屏蔽电极绕试验样品的外周面一周。具体地，在屏蔽电极的粗化面上涂覆一层环氧-丙烯酸酯树脂胶液后，将屏蔽电极绕试验样品的外周面一周粘接到试验样品的外周面，且屏蔽电极平行于高压电极和测量电极之间的间隙并位于试验样品的中部。

在其他实施例中，步骤a4可以通过在屏蔽电极的粗化面上涂覆一层或多层缩醛改性酚醛树脂、丁氰改性酚醛树脂等树脂胶液，只要能使屏蔽电极粘接在玻璃钢上即可。

在其他实施例中，屏蔽电极可以不位于试验样品的中部，也不一定需要平行于高压电极与测量电极之间的间隙，只要环绕试验样品的外周面即可。在本实施例中，步骤b：连接绝缘介质界面泄漏电流测量系统100具体为：高压电源11、保护电阻12、开关13、试验样品14、电流检测单元15按顺序放置，两两之间通过导线17连接；屏蔽装置16设置在试验样品14外，使得试样样品14整个位于屏蔽装置16内，防止环境中的高频电磁波信号遇到金属铁磁材料引起的磁生电现象，确保测到的电流均为试验样品14界面的泄漏电流而不是由电磁感应所得的电流，与试验样品14相邻的开关13和电流检测单元15均不位于屏蔽装置16内；高压电源11、电流检测单元15、屏蔽装置16、试验样品14上的屏蔽电极145均接地；具体地，开关13与试验样品14的高压电极143通过带有电极夹18的导线17夹持高压电极143延伸出试验样品14的部分进行电连接，电流检测单元15与试验样品14的测量电极144通过带有电极夹18的导线17夹持测量电极144延伸出试验样品14的部分进行电连接；高压电极143与测量电极144之间不另外通过导线17相连，且在绝缘介质的界面上存在高压电极143与测量电极144不发生电连接的间隙。

在其他实施例中，绝缘介质界面泄漏电流测量系统可以只包括高压电源、开关、试验样品、电流检测单元及导线，在步骤b中，导线依次连接高压电源、开关、试验样品、电流检测单元，高压电源与电流检测单元均接地。

在其他实施例中，绝缘介质界面泄漏电流测量系统可以只包括高压电源、保护电阻、开关、试验样品、电流检测单元及导线，在步骤b中，导线依次连接高压电源、保护电阻、开关、试验样品、电流检测单元，高压电源与电流检测单元均接地。在其他实施例中，在步骤b中，导线也可以依次连接高压电源、开关、保护电阻、试验样品、电流检测单元，高压电源与电流检测单元均接地。

在其他实施例中，绝缘介质界面泄漏电流测量系统可以只包括高压电源、开关、试验样品、电流检测单元、屏蔽装置及导线，在步骤b中，导线依次连接高压电源、开关、试验样品、电流检测单元，屏蔽装置设置在试验样品外，使得试样样品整个位于屏蔽装置内，防止环境中的高频电磁波信号遇到金属铁磁材料引起的磁生电现象，确保测到的电流均为试验样品界面的泄漏电流而不是由电磁感应所得的电流，与试验样品相邻的开关和电流检测单元均不位于屏蔽装置内，高压电源、电流检测单元和屏蔽装置均接地。

由于高压电极143和测量电极144之间的间隙与施加在高压电极143和测量电极144两端的最大电源电压类比于复合绝缘子与该复合绝缘子的耐受电压，且两者存在一定的比例关系，故根据试验样品14中高压电极143和测量电极144之间的间隙来确定施加到该试验样品14上的最大电源电压。在本实施例中，步骤c具体为：根据步骤a2测量的高压电极143与测量电极144之间间隙的长度，推算出可以施加到该试验样品14上的最大电源电压，通过高压电源11慢慢加压到该试验样品14的最大电源电压，达到最大电源电压10分钟后读取皮安表15的示数，即为该试验样品14的泄漏电流；若发生了击穿，皮安表15处于自动保护状态，没有示数。

在其他实施例中，步骤c可以为：高压电源可以快速加压到试验样品的耐受电压，另外，也不一定需要在达到耐受电压10分钟之后再读取皮安表的示数，当其示数趋于稳定后即可读取。并且对于不同耐受电压的复合绝缘子，试验样品的大小可以一致，调整高压电源施加到试验样品上的最大电源电压即可，使得试验样品的制作更为简单。

本实施例的绝缘介质界面泄漏电流方法操作简单，可以有效地测得玻璃钢141和硅橡胶142界面的泄漏电流，更好地评估玻璃钢141和硅橡胶142之间的连接可靠性。

实施例四：

本实施例提供了另一种利用绝缘介质界面泄漏电流测量系统200测量绝缘介质界面泄漏电流的方法，参考图3，包括如下步骤：

步骤a：制备试验样品24；

步骤b：连接绝缘介质界面泄漏电流测量系统200；

步骤c：测试时，将三档开关23置于测量档231，通过高压电源21加压，施加电压后使用电流检测单元25测量泄漏电流；

步骤d：测试结束后，将三档开关23置于空档232，关闭高压电源21。将三档开关23先置于空档232，再关闭高压电源21，可以形成缓冲，有效保护电路。

步骤e：将三档开关23置于接地档233，释放高压电源21内的残留电荷。

具体地，在本实施例中，步骤a制备试验样品24包括如下步骤：

步骤a1：通过玻璃纤维纱浸渍环氧树脂进行缠绕，进而固化成型制备玻璃钢241。

在其他实施例中，步骤a1可以通过拉挤成型等方式制备玻璃钢；玻璃钢的材质也不限于此，例如采用芳纶纤维搭配树脂制备玻璃钢。

步骤a2：在两个高压电极243和两个测量电极244的粗化面上均涂覆上一层环氧-丙烯酸酯树脂胶液，并将两个高压电极243粘接到玻璃钢241任意一条边的边缘，两个高压电极243之间相互平行，将两个测量电极244对称粘接于玻璃钢241的另一端；高压电极243和测量电极244均延伸出试验样品24的界面之外，且保证高压电极243和测量电极244之间存在使其相互之间不发生电连接的间隙，测量每一个高压电极243和每一个测量电极244之间间隙的距离，共计4个距离。

在其他实施例中，高压电极和测量电极的数量不局限于两个，也不一定相同，例如可以含有三个高压电极，两个测量电极。另外，多个高压电极的大小也不需要相同，同时，多个测量电极的大小也不需要相同，高压电极之间的位置关系也可以是除了平行之外的其他关系，测量电极也不需要与高压电极对称，只要保证高压电极与测量电极分别置于玻璃钢对称的两端，且彼此之间不发生电连接即可。

步骤a3：将硅橡胶242经过高温硫化注射到玻璃钢241设有高压电极243和测量电极244的表面，且覆盖玻璃钢241的整个表面，使得硅橡胶242和玻璃钢241夹持高压电极243和测量电极244形成界面。

步骤a4：将屏蔽电极245粘接到试验样品24的外周面，使得屏蔽电极245绕试验样品24的外周面一周。具体地，在屏蔽电极245的粗化面上涂覆一层环氧-丙烯酸酯树脂胶液后，将屏蔽电极245绕试验样品14的外周面一周并粘接到试验样品24的外周面，且屏蔽电极245平行于高压电极243和测量电极244之间的间隙并位于试验样品24的中部。

在其他实施例中，步骤a4可以通过在屏蔽电极的粗化面上涂覆一层或多层缩醛改性酚醛树脂、丁氰改性酚醛树脂等树脂胶液，只要能使屏蔽电极粘接在玻璃钢上即可。

在其他实施例中，屏蔽电极可以不位于试验样品的中部，也不一定需要平行于高压电极与测量电极之间的间隙，只要环绕试验样品的外周面即可。

在本实施例中，步骤b：连接绝缘介质界面泄漏电流测量系统200具体为：高压电源21、保护电阻22、三档开关23、试验样品24、电流检测单元25按顺序放置，两两之间通过导线27连接；屏蔽装置26设置在试验样品24外，使得试样样品24整个位于屏蔽装置26内，防止环境中的高频电磁波信号遇到金属铁磁材料引起的磁生电现象，确保测到的电流均为试验样品24界面的泄漏电流而不是由电磁感应所得的电流，与试验样品24相邻的三档开关23和电流检测单元25均不位于屏蔽装置26内；高压电源21、电流检测单元25、屏蔽装置26、试验样品24上的屏蔽电极245均接地；具体地，三档开关23与试验样品24的高压电极243通过带有电极夹28的导线27夹持左边的高压电极243延伸出试验样品24的部分进行电连接，电流检测单元25与试验样品24的测量电极244通过带有电极夹28的导线27夹持左边的测量电极244延伸出试验样品24的部分进行电连接；高压电极243与测量电极244之间不另外通过导线27相连，且在绝缘介质的界面上存在高压电极243与测量电极244不发生电连接的间隙。

在其他实施例中，绝缘介质界面泄漏电流测量系统可以只包括高压电源、开关、试验样品、电流检测单元及导线，在步骤b中，导线依次连接高压电源、三档开关、试验样品、电流检测单元，高压电源与电流检测单元均接地。

在其他实施例中，连接到电路中的高压电极和测量电极不用是相互对称的关系，只要连接其中任意一个高压电极和测量电极即可。将试验样品接入电路的方式也不局限于使用电极夹，也可以使用其他的夹持电极连接装置。

由于高压电极243和测量电极244之间的间隙的长度与施加在高压电极243和测量电极244两端的最大电源电压的关系类比于复合绝缘子的长度与该复合绝缘子的耐受电压的关系，故根据试验样品24中高压电极243和测量电极244之间的间隙来确定施加到该试验样品24上的最大电源电压。在本实施例中，步骤c具体为：根据步骤a2测量的左边的高压电极243与左边的测量电极244之间间隙的距离，推算出可以施加到该高压电极243和该测量电极244上的最大电源电压，当连接左边的高压电极243和左边的测量电极244时，通过高压电源21慢慢加压到该试验样品24的最大电源电压，达到最大电源电压10分钟后读取皮安表25的示数，即为该试验样品24的泄漏电流；若发生了击穿，皮安表25处于自动保护状态，没有示数。

在其他实施例中，步骤c可以为：高压电源可以快速加压到试验样品的耐受电压，另外，也不一定需要在达到耐受电压10分钟之后再读取皮安表的示数，当其示数趋于稳定后即可读取。并且对于不同耐受电压的复合绝缘子，试验样品的大小可以一致，调整高压电源施加到试验样品上的最大电源电压即可，使得试验样品的制作更为简单。

在本实施例中，步骤e将三档开关23置于接地档233，释放高压电源21内的残留电荷，可以有效地保护测试人员的人身安全，避免高压电源21带电造成人员伤害。

本实施例的绝缘介质界面泄漏电流测量方法操作简单，将两个对称设置的高压电极243和测量电极244接入电路，增加了测量结果的准确性，另外，留有备用电极，使得试验样品24的可用率变高。

本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：包括高压电源、电流检测单元、开关、试验样品及导线；

所述开关包括测量档和空档；

所述试验样品包括第一绝缘介质、第二绝缘介质、至少一个高压电极和至少一个测量电极，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质粘接形成界面，所述高压电极和所述测量电极位于所述界面用于测量所述界面的泄漏电流且所述高压电极和所述测量电极不发生电连接；

所述导线依次连接所述高压电源、所述开关、所述高压电极、所述测量电极、所述电流检测单元，所述高压电源与所述电流检测单元均接地。

2.如权利要求1所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：所述高压电极和/或所述测量电极的边缘进行倒角设计。

3.如权利要求1所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：还包括屏蔽装置，所述试验样品位于所述屏蔽装置内，所述屏蔽装置接地。

4.如权利要求3所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：所述屏蔽装置带有温控装置。

5.如权利要求1所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：还包括保护电阻，所述保护电阻设置于所述高压电源与所述高压电极之间。

6.如权利要求1所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：所述试验样品还包括屏蔽电极，所述屏蔽电极设置在所述试验样品的外周面并接地。

7.如权利要求1所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统，其特征在于：所述开关为三档开关，还包括接地档。

8.一种绝缘介质界面泄漏电流测量方法，采用权利要求1所述的绝缘介质界面泄漏电流测量系统进行测量，其特征在于，包含以下步骤：

步骤a：制备所述试验样品；

步骤b：连接所述绝缘电介质界面泄漏电流测量系统；

步骤c：测试时，将所述开关置于所述测量档，通过所述高压电源加压，施加电压后使用所述电流检测单元测量泄漏电流；

步骤d：测试结束后，将所述开关置于所述空档，关闭所述高压电源。

9.如权利要求8所述的绝缘介质界面泄漏电流测量方法，其特征在于：所述开关为三档开关，还包括接地档；所述绝缘介质界面泄漏电流测量方法还包括步骤e：将所述三档开关置于所述接地档，释放所述高压电源内的残留电荷。

10.如权利要求8或9所述的绝缘介质界面泄漏电流测量方法，其特征在于：所述步骤a还包括步骤a1：制备所述第一绝缘介质；步骤a2：将所述高压电极和所述测量电极分别设置于所述第一绝缘介质的两端，且保证所述高压电极和所述测量电极之间存在使其相互之间不发生电连接的距离；步骤a3：将所述第二绝缘介质粘接至所述第一绝缘介质与所述高压电极和所述测量电极接触的表面，使得所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质夹持所述高压电极和所述测量电极形成界面。

Images