CN205067673U - 一种用于电树枝引发的高效率实验装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电树枝引发的高效率实验装置，属于高压绝缘研究领域。本实用新型包括多试样高压电极、高压电源、高压引线、绝缘实验舱、针电极、聚合物-无机填料复合材料试样、地电极、地线。针电极的针尖部分埋于聚合物-无机填料复合材料试样内部。将埋有针电极的试样下表面涂覆导电胶，与地电极良好接触，地电极置于实验舱的底部并与地线相连接。高压电源通过高压引线与多试样高压电极相连接。将埋于试样的针电极依次置入多试样高压电极底部连接处，调整针电极的位置使各试样相互平行并加以固定。将多试样高压电极置于实验舱内，调整位置使试样下表面与板电极接触良好，配以绝缘实验舱盖加以支撑固定。

Description

一种用于电树枝引发的高效率实验装置

技术领域

本实用新型涉及用于聚合物-无机填料复合材料的电树枝引发装置，属于高压绝缘研究领域。

背景技术

随着我国社会经济快速地发展，人们对于电能的需求不断增加，电气设备的电压等级也不断提高。绝缘材料，作为整个高压电气设备长期稳定运行的保障受到了挑战。而电树枝老化成为导致绝缘材料失效的重要原因。

电树枝实质上是一种电老化，它是指在聚合物的局部区域内，由于杂质、气泡等缺陷造成局部电场集中所导致的局部击穿，进而形成树枝状放电破坏通道，因其形状与树枝相似而得名。

目前传统的电树枝引发实验装置存在的问题：

1）聚合物中电树枝的生长具有随机效应。也就是说，在同类型的不同试样中电树枝的长度、宽度、形状是各不相同的，具有一定的分散性；对于评估聚合物或聚合物-无机填料复合材料耐电树性能的50%起树电压、起树率等参数需要大量的实验数据作为支撑，进行统计学上的处理。而传统的电树枝引发实验装置一次只能引发一个试样，造成实验占用时间长，效率低（例如以聚乙烯为基体的电树枝引发实验每试样的实验时间通常为1h，以环氧树脂为基体的电树枝引发实验每试样的实验时间通常为2h，并且试样的更换、设备的重新调整常常需要占用一定实验时间）。

2）电树枝对于一些实验条件比较敏感。电树枝引发实验时，试样上施加的电压通常是从0以0.5kV/s的均匀升压速率加到规定的电压值，而由于升压设备的限制以及人为因素的影响导致每次升压速率不可能以0.5kV/s的均匀速率升压至规定电压值，同时也不可能严格的达到规定的电压值，会有几百伏的上下浮动。这些条件变量使得电树枝的分散性进一步加大，进而可能造成实验数据之间的对比失去意义。

由此可见，目前传统的电树枝引发实验装置是不方便的、低效率的，这不利于聚合物-无机填料复合材料耐电树性能研究的开展。

发明内容

本实用新型的目的是克服传统电树枝引发实验装置存在的问题，提供了一种用于电树枝引发的高效率实验装置。

本实用新型所述用于电树枝引发的高效率实验装置，它包括多试样高压电极、高压电源、高压引线、绝缘实验舱、针电极、聚合物-无机填料复合材料试样、地电极、地线。

针电极的针尖部分埋于聚合物-无机填料复合材料试样内部；将埋有针电极的聚合物-无机填料复合材料试样下表面涂覆导电胶，与地电极良好接触，地电极置于绝缘实验舱的底部并与地线良好连接。

高压电源通过高压引线良好地与多试样高压电极相连接；将埋于聚合物-无机填料复合材料试样的针电极依次置入多试样高压电极底部连接处，调整针电极的位置使各试样相互平行，用螺钉加以固定；将多试样高压电极置于绝缘实验舱内，调整位置使聚合物-无机填料复合材料试样下表面与地电极良好接触，配以绝缘实验舱盖加以支撑固定。

聚合物-无机填料复合材料电树枝引发实验时多试样高压电极、聚合物-无机填料复合材料试样、地电极浸没在绝缘实验舱装有的绝缘油中。

进一步地，所述的针电极其针尖部分的曲率半径值规定为3±0.5μm，针电极的针尖部分与地电极之间的距离值规定为以环氧树脂为基体时为2mm，以聚乙烯为基体时为3mm。

进一步地，所述的针电极的直径为0.6mm，长度大于25mm并保证每根针电极的长度相同。

进一步地，所述的多试样高压电极分为两部分，上半部分为细铜杆，下半部分为铜圆柱体并在其最底部开以12个直径为1.5mm深度为17mm并处于同一直线的试样连接孔，在各试样连接孔顶部所对应的铜圆柱体侧面开以螺钉孔与试样连接孔顶部相通，配以固定针电极的螺钉，螺钉孔轴线垂直于试样连接孔轴线与铜圆柱体轴线所构成的平面。

本实用新型的有益效果是：

1）利用多试样高压电极，多个试样可以同时被引发，大大缩短了实验周期，提高了实验效率。

2）本装置可以保证一些外部实验条件相对一致，减小电树枝的分散性，提高实验数据的准确性。

附图说明

图1是本实用新型所述用于电树枝引发的高效率实验装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述多试样高压电极的结构示意图；

图中：多试样高压电极1、高压电源2、高压引线3、绝缘实验舱4、针电极5、聚合物-无机填料复合材料试样6、地电极7、地线8、细铜杆9、铜圆柱体10、螺钉11、试样连接孔12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方案作详细说明。

具体实施方式一：本实用新型的实施方案提供了一种用于电树枝引发的高效率实验装置，它包括多试样高压电极1、高压电源2、高压引线3、绝缘实验舱4、针电极5、聚合物-无机填料复合材料试样6、地电极7、地线8；针电极5的针尖部分埋于聚合物-无机填料复合材料试样6内部，将埋有针电极5的聚合物-无机填料复合材料试样6下表面涂覆导电胶，与地电极7良好接触，地电极7置于绝缘实验舱4的底部并与地线8良好连接；高压电源2通过高压引线3良好地与多试样高压电极1相连接；将埋于聚合物-无机填料复合材料试样6的针电极5依次置入多试样高压电极1底部连接处，调整针电极5的位置使各试样相互平行，用螺钉11加以固定；将多试样高压电极1置于绝缘实验舱4内，调整位置使聚合物-无机填料复合材料试样6下表面与地电极7接触良好，配以绝缘实验舱盖加以支撑固定；聚合物-无机填料复合材料电树枝引发实验时多试样高压电极1、聚合物-无机填料复合材料试样6、地电极7浸没在绝缘实验舱4装有的绝缘油中。

具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的针电极5其针尖部分的曲率半径值规定为3±0.5μm，针电极5的针尖部分与地电极7之间的距离值规定为以环氧树脂为基体时为2mm，以聚乙烯为基体时为3mm。

具体实施方式三：本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的针电极5的直径为0.6mm，长度大于25mm并保证每根针电极5的长度相同。

具体实施方式四：本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的多试样高压电极1分为两部分，上半部分为细铜杆9，下半部分为铜圆柱体10并在其最底部开以12个直径为1.5mm深度为17mm并处于同一直线的试样连接孔12，在各试样连接孔12顶部所对应的铜圆柱体10侧面开以螺钉孔与试样连接孔12顶部相通，并配以固定针电极5的螺钉11，螺钉孔轴线垂直于试样连接孔12轴线与铜圆柱体10轴线所构成的平面。

Claims (4)

1.一种用于电树枝引发的高效率实验装置，其特征在于：包括多试样高压电极（1）、高压电源（2）、高压引线（3）、绝缘实验舱（4）、针电极（5）、聚合物-无机填料复合材料试样（6）、地电极（7）、地线（8）；针电极（5）的针尖部分埋于聚合物-无机填料复合材料试样（6）内部，将埋有针电极（5）的聚合物-无机填料复合材料试样（6）下表面涂覆导电胶，与地电极（7）良好接触，地电极（7）置于绝缘实验舱（4）的底部并与地线（8）良好连接；高压电源（2）通过高压引线（3）良好地与多试样高压电极（1）相连；将埋于聚合物-无机填料复合材料试样（6）的针电极（5）依次置入多试样高压电极（1）底部连接处，调整针电极（5）的位置使各试样相互平行，并用螺钉（11）加以固定；将多试样高压电极（1）置于绝缘实验舱（4）内，调整位置使聚合物-无机填料复合材料试样（6）下表面与地电极（7）接触良好，配以绝缘实验舱盖加以支撑固定；聚合物-无机填料复合材料电树枝引发实验时多试样高压电极（1）、聚合物-无机填料复合材料试样（6）、地电极（7）浸没在绝缘实验舱（4）装有的绝缘油中。

2.根据权利要求1所述的一种用于电树枝引发的高效率实验装置，其特征在于：所述的针电极（5）其针尖部分的曲率半径值规定为3±0.5μm，针电极（5）的针尖部分与地电极（7）之间的距离值规定为以环氧树脂为基体时为2mm，以聚乙烯为基体时为3mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于电树枝引发的高效率实验装置，其特征在于：所述的针电极（5）的直径为0.6mm，长度大于25mm并保证每根针电极（5）的长度相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于电树枝引发的高效率实验装置，其特征在于：所述的多试样高压电极（1）分为两部分，上半部分为细铜杆（9），下半部分为铜圆柱体（10）并在其最底部开以12个直径为1.5mm深度为17mm并处于同一直线的试样连接孔（12），在各试样连接孔（12）顶部所对应的铜圆柱体（10）侧面开以螺钉孔与试样连接孔（12）顶部相通，配以固定针电极（5）的螺钉（11），螺钉孔轴线垂直于试样连接孔（12）轴线与铜圆柱体（10）轴线所构成的平面。