CN113433441B - 一种高电压实验试件测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高电压实验试件测试装置及方法。高电压实验试件测试装置，包括：实验区域，实验区域包括高压区和安全区；高压发生器，用于产生高压电，设置在高压区；对接导电球，设置在所述高压区，通过导电传导机构和高压发生器导电连接；油杯总成，包括油杯、试验件夹持机构、转接导电件和接触导电球，试验件夹持机构设置在油杯上，用于将高电压实验试件夹持在油杯内，接触导电球通过转接导电件和试验件夹持机构导电连接；油杯总成具有第一位置和第二位置，当油杯总成在第一位置时，接触导电球和对接导电球断开，且油杯在安全区，油杯总成在第二位置时，接触导电球和对接导电球电接触，且油杯在高压区。

Description

一种高电压实验试件测试装置及方法

技术领域

本发明涉及电缆附件的高电压测试技术领域，特别是涉及一种高电压实验试件测试装置及方法。

背景技术

高压电缆附件材料在进行高电压击穿实验时，电压等级高（200KV及以上），危险性大，要求安全隔离区域大，实验整个过程，需要人工不断从安全区域走到实验平台上更换实验样件，这样造成效率低下，操作繁琐，且具有一定的危险性。而在电缆附件绝缘材料击穿实验中，试件多，测试时间短，整个过程需要快速、精准完成。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高电压实验试件测试装置,能够降低了高电压实验操作的安全风险，实现高电压实验试件的快速更换。

本发明还提出一种使用上述高电压实验试件测试装置进行高电压实验试件测试方法。

根据本发明的第一方面实施例的一种高电压实验试件测试装置，包括：

实验区域，所述实验区域包括高压区和安全区；

高压发生器，用于产生高压电，设置在所述高压区；

对接导电球，设置在所述高压区，通过导电传导机构和所述高压发生器导电连接；

油杯总成，包括油杯、试验件夹持机构、转接导电件和接触导电球，所述试验件夹持机构设置在油杯上，用于将高电压实验试件夹持在所述油杯内，所述接触导电球通过所述转接导电件和所述试验件夹持机构导电连接；

所述油杯总成具有第一位置和第二位置，当所述油杯总成在所述第一位置时，所述接触导电球和所述对接导电球断开，且所述油杯在所述安全区，所述油杯总成在所述第二位置时，所述接触导电球和所述对接导电球电接触，且所述油杯在所述高压区。

根据本发明实施例的高电压实验试件测试装置，至少具有如下有益效果：在采用本发明的高电压实验试件测试装置进行高电压实验试件测试的时候，在更换待测试的高电压实验试件的时候，控制油杯总成运动到第一位置，因为第一位置处于安全区，从而降低了高电压实验操作的安全风险，降低了安全隐患；高电压实验试件更换完成以后，油杯总成运动到第二位置，使得接触导电球和对接导电球电接触，高压发生器启动，产生高压电通过导电传导机构、对接导电球、接触导电球、转接导电件、试验件夹持机构传导至高电压实验试件，进行高压电实验测试；高压电实验测试完成后，控制油杯总成运动到第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验，使得整个测试过程快速、精准的完成。

根据本发明的一些实施例，还包括旋转平台，所述旋转平台包括旋转支撑架和绝缘安装板，所述绝缘安装板可转动的安装在所述旋转支撑架上，所述油杯设置在绝缘安装板上，所述绝缘安装板具有第一转动位置和第二转动位置，当所述绝缘安装板转动到第一转动位置时，所述接触导电球和所述对接导电球断开，且所述油杯在所述安全区，当所述绝缘安装板转动到第二转动位置时，所述接触导电球和所述对接导电球电接触。

根据本发明的一些实施例，所述油杯上设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔相对设置，所述试验件夹持机构包括第一导电杆、第二导电杆、第一紧固件和第二紧固件，所述第一导电杆设有第一夹持端，所述第二导电杆设有第二夹持端，所述第一导电杆活动的穿设在所述第一安装孔中，并能够通过所述第一紧固件固定，所述第二导电杆活动的穿设在所述第二安装孔中，并能够通过所述第二紧固件固定，所述第一夹持端和所述第二夹持端相对朝向设置。

根据本发明的一些实施例，所述对接导电球设有对接面，所述对接面位于所述接触导电球的旋转路径上，所述接触导电球在转动过程中会与对接面接触。

根据本发明的一些实施例，所述对接面朝向所述绝缘安装板的旋转中心，所述对接面与所述绝缘安装板的旋转中心轴的垂直距离为R1，所述对接面的一侧边与所述绝缘安装板的旋转中心轴的垂直距离为R2；

所述转接导电件包括第三导电杆、导电套和弹簧，所述第二导电杆和所述导电套的一端连接，所述第三导电杆的一端和所述接触导电球连接，另一端可伸缩的插装在所述导电套中，所述弹簧套装在所述第三导电杆上，所述弹簧的一端与所述接触导电球触接，另一端和所述导电套触接，所述第三导电杆自然伸长状态时，所述接触导电球的接触点与所述绝缘安装板的旋转中心轴的垂直距离为R3，所述R3大于R1，所述R3小于等于R2。

根据本发明的一些实施例，所述第二导电杆与所述导电套之间通过螺纹连接结构连接，所述第三导电杆和所述导电套之间设有限位结构，防止所述第三导电杆从所述导电套中脱出。

根据本发明的一些实施例，还包括接地装置，所述试验件夹持机构能够和所述接地装置连接。

根据本发明的一些实施例，所述高压区和所述安全区之间设有安全栅栏。

根据本发明的一些实施例，还包括操作平台，所述操作平台设置在所述安全区，所述操作平台与所述绝缘安装板电性连接，以控制所述绝缘安装板转动。

根据本发明的第二方面实施例的一种高电压实验试件测试方法，应用于上述的高电压实验试件测试装置，以及以下步骤：

步骤S1：控制所述油杯总成运动到所述第一位置，将高电压实验试件通过所述试验件夹持机构夹持在所述油杯内；

步骤S2：控制所述油杯总成运动到所述第二位置，使得所述接触导电球和所述对接导电球电接触；

步骤S3：高压发生器启动，产生高压电通过所述导电传导机构、对接导电球、接触导电球、转接导电件、试验件夹持机构传导至所述高电压实验试件，进行高压电实验测试；

步骤S4：高压电实验测试完成后，控制所述油杯总成运动到所述第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验。

根据本发明实施例的高电压实验试件测试方法，至少具有如下有益效果：采用上述的高电压实验试件测试装置进行高电压实验试件测试的时候，在更换待测试的高电压实验试件的时候，控制油杯总成运动到第一位置，因为第一位置处于安全区，从而降低了高电压实验操作的安全风险，降低了安全隐患；高电压实验试件更换完成以后，油杯总成运动到第二位置，使得接触导电球和对接导电球电接触，高压发生器启动，产生高压电通过导电传导机构、对接导电球、接触导电球、转接导电件、试验件夹持机构传导至高电压实验试件，进行高压电实验测试；高压电实验测试完成后，控制油杯总成运动到第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验，使得整个测试过程快速、精准的完成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例高电压实验试件测试装置的油杯总成在第一位置示意图；

图2为本发明实施例高电压实验试件测试装置的油杯总成在第二位置示意图；

图3为图1的侧视图；

图4为图3中A部分的放大示意图；

图5为油杯总成的俯视图；

图6为油杯总成的剖视图图；

图7为旋转平台的示意图；

图8为接触导电球在转动过程中的状态图。

附图标记：

100、高压发生器；

200、对接导电球；210、对接面；

300、导电传导机构；

400、油杯总成；410、油杯；420、试验件夹持机构；421、第一导电杆；422、第二导电杆；423、第一紧固件；424、第二紧固件；430、转接导电件；431、第三导电杆；432、导电套；433、弹簧；440、接触导电球；

500、旋转平台；510、旋转支撑架；520、绝缘安装板；

600、接地装置；

700、安全栅栏；

800、操作平台。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的高电压实验试件测试装置，包括：

实验区域，实验区域包括高压区和安全区；

高压发生器100，用于产生高压电，设置在高压区；

对接导电球200，设置在所述高压区，通过导电传导机构300和高压发生器100导电连接；

油杯总成400，包括油杯410、试验件夹持机构420、转接导电件430和接触导电球440，试验件夹持机构420设置在油杯410上，用于将高电压实验试件夹持在油杯410内，接触导电球440通过转接导电件430和试验件夹持机构420导电连接；

油杯总成400具有第一位置和第二位置，当油杯总成400在第一位置时，接触导电球440和对接导电球200断开，且油杯410在安全区，油杯总成400在第二位置时，接触导电球440和对接导电球200电接触，且油杯410在高压区。

在采用本发明的高电压实验试件测试装置进行高电压实验试件测试的时候，在安装待测试的高电压实验试件的时候，控制油杯总成400运动到第一位置，因为第一位置处于安全区，工作人员只需在安全区操作即可完成，从而降低了高电压实验操作的安全风险，降低了安全隐患。

在高电压实验试件安装完成以后，油杯总成400运动到第二位置，使得接触导电球440和对接导电球200电接触。高压发生器100随后启动，产生高压电通过导电传导机构300、对接导电球200、接触导电球440、转接导电件430、试验件夹持机构420传导至高电压实验试件，进行高压电实验测试。

高压电实验测试完成后，控制油杯总成400再次运动到第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验，使得整个测试过程快速、精准的完成。

在本发明的一些实施例中，还包括旋转平台500，旋转平台500包括旋转支撑架510和绝缘安装板520，绝缘安装板520可转动的安装在旋转支撑架510上，油杯410设置在绝缘安装板520上，绝缘安装板520具有第一转动位置和第二转动位置，当绝缘安装板520转动到第一转动位置时，接触导电球440和对接导电球200断开，且油杯410在安全区，当绝缘安装板520转动到第二转动位置时，接触导电球440和对接导电球200电接触。

具体的，如图1到图3所示，油杯410设置在绝缘安装板520上，绝缘安装板520在转动过程中，会带动油杯410一起转动。当绝缘安装板520转动到第一转动位置时，接触导电球440和对接导电球200断开，且油杯410在安全区，此时即可对夹持在油杯410中的高电压实验试件进行更换。当绝缘安装板520转动到第二转动位置时，接触导电球440和对接导电球200电接触，进行高电压实验试件测试。

在本实施例中，公开的为油杯410通过绝缘安装板520的旋转的带动下进行运动。油杯410还可以有其他的运动方式，比如油杯410安装的一个伸缩支架上，在伸缩支架的带动下运动到第一位置和第二位置。还有其他的形式，在此不做限定。

在本发明的进一步实施例中，油杯410上设有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔相对设置，试验件夹持机构420包括第一导电杆421、第二导电杆422、第一紧固件423和第二紧固件424，第一导电杆421设有第一夹持端，第二导电杆422设有第二夹持端，第一导电杆421活动的穿设在第一安装孔中，并能够通过第一紧固件423固定，第二导电杆422活动的穿设在第二安装孔中，并能够通过第二紧固件424固定，第一夹持端和第二夹持端相对朝向设置。

具体的如图5和图6所示，在更换高电压实验试件的时候，通过松开第一紧固件423和第二紧固件424的紧固作用，使得第一导电杆421、第二导电杆422可以在第一安装孔和第二安装孔中伸缩运动，完成对高电压实验试件的取出，并更换新的高电压实验试件，随后第一紧固件423和第二紧固件424再重新对第一导电杆421、第二导电杆422进行紧固。从而将新的高电压实验试件夹持在第一夹持端和第二夹持端之间。

在本发明的进一步实施例中，对接导电球200设有对接面210，对接面210位于接触导电球440的旋转路径上，接触导电球440在转动过程中会与对接面210接触。

如图4所示，在本实施例中，对接导电球200处理对接面210都是圆球面，这样能保证电场均匀的，不会出现尖端放电现象。

在本发明的进一步实施例中，对接面210朝向绝缘安装板520的旋转中心，对接面210与绝缘安装板520的旋转中心轴的垂直距离为R1，对接面210的一侧边与绝缘安装板520的旋转中心轴的垂直距离为R2；

转接导电件430包括第三导电杆431、导电套432和弹簧433，第二导电杆422和导电套432的一端连接，第三导电杆431的一端和接触导电球440连接，另一端可伸缩的插装在导电套432中，弹簧433套装在第三导电杆431上，弹簧433的一端与接触导电球440触接，另一端和导电套432触接，第三导电杆431自然伸长状态时，接触导电球440的接触点与绝缘安装板520的旋转中心轴的垂直距离为R3，R3大于R1，R3小于等于R2。

如图6，在本实施例中，第三导电杆431的一端插装在导电套432中，第三导电杆431可以在导电套432中伸缩运动。其中，通过将弹簧433套装在第三导电杆431上，当触导电球440受到对接面210压力的时候，第三导电杆431往图中的左侧移动，弹簧433受到压力收缩。当触导电球440失去受到压力以后，弹簧433伸展，带动三导电杆431往图中的右侧移动。

具体的，如图8所示，第三导电杆431自然伸长状态时，接触导电球440的接触点与绝缘安装板520的旋转中心轴的垂直距离为R3（图中虚线部分），此时弹簧433自然伸展。接触导电球440随着绝缘安装板520转动到靠近对接导电球200的侧边。由于R3小于等于R2，对接导电球200进入对接面210所在的面。随着接触导电球440继续转动，由于R3大于R1，触导电球440受到对接面210压力，第三导电杆431往图中的左侧移动，弹簧433受到压力收缩。由于弹簧433的作用力，接触导电球440与对接面210之间具有一定的接触力，保证良好的触压力。同时减少接触导电球440在转动过程中与对接面210之间的摩擦力。

本实施例只公开了将对接面210朝向绝缘安装板520的旋转中心设置，对接面210也可以在朝向接触导电球440的旋转路径上设置，接触导电球440转动到一定的位置的时候即可与对接面210碰触。

在本发明的进一步实施例中，第二导电杆422与导电套432之间通过螺纹连接结构连接，第三导电杆431和导电套432之间设有限位结构，防止第三导电杆431从导电套432中脱出。

如图6所示，第二导电杆422与导电套432之间通过螺纹连接结构连接。第三导电杆431和导电套432之间设有限位结构，防止第三导电杆431从导电套432中脱出。防止在弹簧433伸展过程中，将第三导电杆431从导电套432中带出。

具体的，通过在第三导电杆431插入导电套432中的端部设置有环形的限位帽，而导电套432中设有个内径比限位帽小的插装通道。第三导电杆431的头部无法从插装通道中脱出。第二导电杆422与导电套432之间通过螺纹连接结构连接，在调试过程中，通过调整第二导电杆422与导电套432之间的螺纹连接长度，适当调节接触导电球440的旋转半径。

在本发明的一些实施例中，还包括接地装置600，试验件夹持机构420能够和接地装置600连接。

高电压实验试件测试装置在每一次测试以后，试验件夹持机构420上会有电荷，为了提高安全性，每次测试完成以后，通过试验件夹持机构420与接地装置600连接，进行放电，待放电完成以后，再进行更换高电压实验试件。

在本发明的一些实施例中，高压区和安全区之间设有安全栅栏700。通过设置安全栅栏700，将高压区和安全区隔开，提高安全性。

在本发明的一些实施例中，还包括操作平台800，操作平台800设置在安全区，操作平台800与绝缘安装板520电性连接，以控制绝缘安装板520转动。

在本实施例中，绝缘安装板520由操作平台800控制，控制绝缘安装板520的转动位置。

在本发明的一些实施例中，对接导电球200通过螺纹连接结构和导电传导机构300连接，可以通过转动对接导电球200，调节对接面210的朝向。

本发明还公开了一种高电压实验试件测试方法，应用于上述的高电压实验试件测试装置，以及以下步骤：

步骤S1：控制油杯总成400运动到第一位置，将高电压实验试件通过试验件夹持机构420夹持在油杯410内；

步骤S2：控制油杯总成400运动到第二位置，使得接触导电球440和对接导电球200电接触；

步骤S3：高压发生器100启动，产生高压电通过导电传导机构300、对接导电球200、接触导电球440、转接导电件430、试验件夹持机构420传导至高电压实验试件，进行高压电实验测试；

步骤S4：高压电实验测试完成后，控制油杯总成400运动到第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验。

在采用本发明的高电压实验试件测试装置进行高电压实验试件测试的时候，在安装待测试的高电压实验试件的时候，控制油杯总成400运动到第一位置，因为第一位置处于安全区，工作人员只需在安全区操作即可完成，从而降低了高电压实验操作的安全风险，降低了安全隐患。

在高电压实验试件安装完成以后，油杯总成400运动到第二位置，使得接触导电球440和对接导电球200电接触。高压发生器100随后启动，产生高压电通过导电传导机构300、对接导电球200、接触导电球440、转接导电件430、试验件夹持机构420传导至高电压实验试件，进行高压电实验测试。

高压电实验测试完成后，控制油杯总成400再次运动到第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验，使得整个测试过程快速、精准的完成。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高电压实验试件测试装置，其特征在于，包括：

实验区域，所述实验区域包括高压区和安全区；

高压发生器，用于产生高压电，设置在所述高压区；

对接导电球，设置在所述高压区，通过导电传导机构和所述高压发生器导电连接；

油杯总成，包括油杯、试验件夹持机构、转接导电件和接触导电球，所述试验件夹持机构设置在油杯上，用于将高电压实验试件夹持在所述油杯内，所述接触导电球通过所述转接导电件和所述试验件夹持机构导电连接；

所述油杯总成具有第一位置和第二位置，当所述油杯总成在所述第一位置时，所述接触导电球和所述对接导电球断开，且所述油杯在所述安全区，所述油杯总成在所述第二位置时，所述接触导电球和所述对接导电球电接触，且所述油杯在所述高压区；

还包括旋转平台，所述旋转平台包括旋转支撑架和绝缘安装板，所述绝缘安装板可转动的安装在所述旋转支撑架上，所述油杯设置在绝缘安装板上，所述绝缘安装板具有第一转动位置和第二转动位置，当所述绝缘安装板转动到第一转动位置时，所述接触导电球和所述对接导电球断开，且所述油杯在所述安全区，当所述绝缘安装板转动到第二转动位置时，所述接触导电球和所述对接导电球电接触；

所述对接导电球设有对接面，所述对接面位于所述接触导电球的旋转路径上，所述接触导电球在转动过程中会与所述对接面接触；

所述对接面朝向所述绝缘安装板的旋转中心，所述对接面与所述绝缘安装板的旋转中心轴的垂直距离为R1，所述对接面的一侧边与所述绝缘安装板的旋转中心轴的垂直距离为R2；

所述转接导电件包括第三导电杆、导电套和弹簧，所述试验件夹持机构和所述导电套的一端连接，所述第三导电杆的一端和所述接触导电球连接，另一端可伸缩的插装在所述导电套中，所述弹簧套装在所述第三导电杆上，所述弹簧的一端与所述接触导电球触接，另一端和所述导电套触接，所述第三导电杆自然伸长状态时，所述接触导电球的接触点与所述绝缘安装板的旋转中心轴的垂直距离为R3，所述R3大于R1，所述R3小于等于R2。

2.根据权利要求1所述的高电压实验试件测试装置，其特征在于：所述油杯上设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔相对设置，所述试验件夹持机构包括第一导电杆、第二导电杆、第一紧固件和第二紧固件，所述第一导电杆设有第一夹持端，所述第二导电杆设有第二夹持端，所述第一导电杆活动的穿设在所述第一安装孔中，并能够通过所述第一紧固件固定，所述第二导电杆活动的穿设在所述第二安装孔中，并能够通过所述第二紧固件固定，所述第一夹持端和所述第二夹持端相对朝向设置。

3.根据权利要求2所述的高电压实验试件测试装置，其特征在于：所述第二导电杆与所述导电套之间通过螺纹连接结构连接，所述第三导电杆和所述导电套之间设有限位结构，防止所述第三导电杆从所述导电套中脱出。

4.根据权利要求1所述的高电压实验试件测试装置，其特征在于：还包括接地装置，所述试验件夹持机构能够和所述接地装置连接。

5.根据权利要求1所述的高电压实验试件测试装置，其特征在于：所述高压区和所述安全区之间设有安全栅栏。

6.根据权利要求1所述的高电压实验试件测试装置，其特征在于：还包括操作平台，所述操作平台设置在所述安全区，所述操作平台与所述绝缘安装板电性连接，以控制所述绝缘安装板转动。

7.一种高电压实验试件测试方法，其特征在于：应用于权利要求1至6任一项所述的高电压实验试件测试装置，以及以下步骤：

步骤S1：控制所述油杯总成运动到所述第一位置，将高电压实验试件通过所述试验件夹持机构夹持在所述油杯内；

步骤S2：控制所述油杯总成运动到所述第二位置，使得所述接触导电球和所述对接导电球电接触；

步骤S3：高压发生器启动，产生高压电通过所述导电传导机构、对接导电球、接触导电球、转接导电件、试验件夹持机构传导至所述高电压实验试件，进行高压电实验测试；

步骤S4：高压电实验测试完成后，控制所述油杯总成运动到所述第一位置，更换新的高电压实验试件，进行下一轮的实验。

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