CN206740916U - 一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统，包括高压电极、测量电极、接地端、薄膜试样、试样支撑装置、试样固定装置、弹簧紧压装置、上下底板、支撑柱、螺丝固定装置、高压电极接线端和插孔。试样支撑装置采用环氧树脂材料制作，可以防止薄膜试样边沿卷曲或下垂；试样固定装置采用聚四氟乙烯材料制作，可以避免试样因温度试验腔内循环气流引起的位移。本公开适用于电气绝缘材料薄片试样在不同温度下的电气强度试验和不同电场条件下的长期电压耐受试验，具有良好的试验准确性及可靠性。

Description

一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统

技术领域

本实用新型属于电气绝缘测试技术领域，特别涉及一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统。

背景技术

绝缘材料的绝缘特性是指其在一定电场强度下材料保持绝缘状态的特性，当电场强度达到一定程度后，材料的电导急剧升高直至其失去绝缘特性。介电强度是反映绝缘材料单位厚度承受最大电压的性能参数，电压耐受试验是测量绝缘材料介电强度的重要实验手段，在相关电力电气设备的生产制造及运行使用过程中均需要进行电压耐受试验。

通常来说，电力电气设备在考虑到各种工况条件下保证正常工作，其额定工作温度及实际工作温度均远高于室温，因此绝缘材料介电强度的测量也应在不同的温度条件下进行，以尽可能接近材料的实际应用条件。此外，研究绝缘材料的介电强度与温度的关系也具有重要理论研究意义。

电压耐受试验中所需的温度环境一般通过高温试验箱来实现，但对于大部分高温试验箱，尤其是大容积的高温试验箱，均采用循环通风的方式保证其试验腔内温度场的均匀分布，因此腔内有较强的循环气流；此外，对于电压耐受试验而言，要求试样具有面积大、厚度薄的特点，但在高温下可能会出现材料变软、试样边沿卷曲或下垂的现象，从而造成试验结果精确性及可靠性的下降。因此，在高温下需使用特殊设计的试验电极系统，以减少上述因素造成的影响，保证试验结果真实可靠。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提供一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统，能满足不同温度及电场条件下的电压耐受试验要求。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统，包括：

高压电极1-1，置于薄膜试样1-4的上部，通过高压电极接线端1-11与电源端连接，用于试验时施加交直流电压；

测量电极1-2，置于薄膜试样1-4的下方，通过接地端1-3接地以构成试验回路；

接地端1-3，通过贯通下底板1-8-2的金属螺丝与测量电极1-2下端面相连，用于测量电极1-2的接地；

薄膜试样1-4，置于高压电极1-1与测量电极1-2之间构成试验电路；试样支撑装置1-5，置于所述测量电极1-2的外侧且与测量电极1-2等高，用于为薄膜试样1-4提供支撑；

试样固定装置1-6，置于高压电极1-1外侧且位于试样支撑装置1-5的上方，用于固定薄膜试样1-4与高压电极1-1未接触部分；

弹簧紧压装置1-7，安装在上底板1-8-1与高压电极1-1上端面中间，用于保证不同厚度的薄膜试样1-4与高压电极1-1和测量电极1-2表面保持良好接触；

上底板1-8-1和下底板1-8-2，用于结构上支撑并固定高压电极1-1、测量电极1-2、弹簧紧压装置1-7以及螺丝固定装置1-10；

支撑柱1-9，用于结构上支撑并固定上底板1-8-1和下底板1-8-2；螺丝固定装置1-10，安装于上底板1-8-1上端面，通过调节并固定高压电极1-1位置，使高压电极1-1与测量电极1-2的中心对齐；

高压电极接线端1-11，上端通过插孔1-12与高压电源输出端的快捷插头相连，下端通过螺纹与高压电极1-1上端面中心处螺孔相连；

所述高压电极1-1为圆柱状且下端边缘处为倒角，用以避免因施加电压过大而导致局部放电；

所述测量电极1-2为圆柱状且上端边缘处为倒角，用以避免因施加电压过大而导致局部放电；

所述试样支撑装置1-5中心为圆形中空，与所述测量电极1-2处于同一水平面；

所述试样支撑装置1-5采用环氧树脂材料制作，在高温环境下可以防止所述薄膜试样1-4因材料变软出现边沿卷曲或下垂现象；

所述试样固定装置1-6与所述高压电极1-1处于同心位置；

所述试样固定装置1-6为薄圆环设计；

所述试样固定装置1-6采用聚四氟乙烯材料制成，用以避免所述薄膜试样1-4因温度试验腔内循环气流引起的位移；

所述上底板1-8-1和下底板1-8-2均采用环氧树脂材料制作；

所述支撑柱1-9采用环氧树脂材料制作。

与现有技术相比，本实用新型采用的技术方案产生的有益效果为：

本实用新型所述的电压耐受试验电极系统能满足薄膜试样在不同温度及电场条件下的电压耐受试验要求，可消除高温带来的薄膜试样形变及温度试验腔内循环气流引起试样位移对试验结果的影响，适用于电气绝缘材料薄片试样在不同温度下的电气强度试验和不同电场条件下的长期电压耐受试验，具有良好的试验准确性及可靠性。

附图说明

图1为本实施例提供的一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统的结构示意图；

其中，1-1是高压电极，1-2是测量电极，1-3是接地端，1-4是薄膜试样，1-5是试样支撑装置，1-6是试样固定装置，1-7是弹簧紧压装置，1-8-1是上底板，1-8-2是下底板，1-9是支撑柱，1-10是螺丝固定装置，1-11是高压电极接线端；1-12是插孔；

图2为图1中的试样支撑装置的结构示意图；

图3为图1中的试样固定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。

如图1所示，本实施例提供的一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统，包括：

高压电极1-1，置于薄膜试样1-4的上部，通过高压电极接线端1-11与电源端连接，用于在试验时施加交直流电压。本实施例优选为下端边缘处为倒角的圆柱状，更优选地，高压电极1-1的高度为25mm，直径为25mm，圆角半径为3mm；为避免因所施加电压过大导致发生局部放电，本实施例中，高压电极1-1采用不锈钢材料。

测量电极1-2，置于薄膜试样1-4的下方，通过接地端1-3接地以构成试验回路，本实施例中，优选为上端边缘处为倒角的圆柱状，更优选地，测量电极1-2的高度为25mm，直径为25mm，圆角半径为3mm；为避免因所施加电压较高导致发生局部放电，测量电极1-2采用不锈钢材料。

接地端1-3，通过贯通下底板1-8-2的金属螺丝与测量电极1-2下端面相连，用于测量电极1-2的接地；

薄膜试样1-4，置于高压电极1-1与测量电极1-2之间构成试验电路。

试样支撑装置1-5，置于所述测量电极1-2的外侧且与测量电极1-2等高，用于为薄膜试样1-4提供支撑，避免其在高温下由于弹性模量下降而形变下垂。

试样固定装置1-6，置于高压电极1-1外侧且位于试样支撑装置1-5的上方，用于固定薄膜试样1-4与高压电极1-1未接触部分，避免其随温度试验腔内循环气流发生位移。

弹簧紧压装置1-7，安装在上底板1-8-1与高压电极1-1上端面中间，用于保证不同厚度的薄膜试样1-4与高压电极1-1和测量电极1-2表面保持良好接触。

上底板1-8-1和下底板1-8-2，用于结构上支撑并固定高压电极1-1、测量电极1-2、弹簧紧压装置1-7以及螺丝固定装置1-10；本实施例中，上底板1-8-1和下底板1-8-2采用方形绝缘板，优选地，采用体积电阻率高、化学性质稳定、耐高温的环氧树脂材料制作。

支撑柱1-9，用于结构上支撑并固定上底板1-8-1和下底板1-8-2以保证整个试验电极系统的结构稳定性使其具备足够的绝缘距离；本实施例中，支撑柱1-9设置为4个，优选采用体积电阻率高、化学性质稳定、耐高温的环氧树脂材料制作。

螺丝固定装置1-10，安装于上底板1-8-1上端面，通过调节并固定高压电极1-1位置，使高压电极1-1与测量电极1-2的中心对齐。

高压电极接线端1-11，上端通过插孔1-12与高压电源输出端的快捷插头相连，下端通过螺纹与高压电极1-1上端面中心处螺孔相连；本实施例中，高压电极接线端1-11优选采用柱状不锈钢杆材料。

如图2所示，为图1的试样支撑装置1-5的结构示意图。试样支撑装置1-5固定于下底板1-8-2与薄膜试样1-4之间，中心为圆形中空，优选直径为50mm，与测量电极1-2处于同心位置，其高度与测量电极上端面相同，保证二者处于同一水平面；本实施例中，试样支撑装置1-5优选采用体积电阻率高、化学性质稳定、耐高温的环氧树脂材料制作，在高温环境下具备足够高的弹性模量保持其结构不发生变化，使得测量电极1-2上端面与试样支撑装置1-5形成同一水平面，为薄膜试样1-4与高压电极1-1非接触部分提供物理支撑，可以防止薄膜试样1-4因材料变软出现边沿卷曲或下垂现象。

如图3所示，为图1中的试样固定装置1-6的结构示意图。试样固定装置1-6置于试样支撑装置1-5上方且与高压电极1-1处于同心位置，本实施例中，试样固定装置1-6采用薄圆环设计，内径为50mm，外径为100mm，厚度为10mm；优选采用体积电阻率高、化学性质稳定、耐高温的聚四氟乙烯材料制成，在高温下具备足够高的弹性模量保持其结构不发生变化，通过其自重对薄膜试样1-4与高压电极1-1非接触部分形成压力，避免薄膜试样1-4因温度试验腔内循环气流引起的位移。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温下薄膜试样电压耐受试验电极系统，包括：

高压电极(1-1)，置于薄膜试样(1-4)的上部，通过高压电极接线端(1-11)与电源端连接，用于试验时施加交直流电压；

测量电极(1-2)，置于薄膜试样(1-4)的下方，通过接地端(1-3)接地以构成试验回路；

接地端(1-3)，通过贯通下底板(1-8-2)的金属螺丝与测量电极(1-2)下端面相连，用于测量电极(1-2)的接地；

薄膜试样(1-4)，置于所述高压电极(1-1)与测量电极(1-2)之间构成试验电路；

试样支撑装置(1-5)，置于所述测量电极(1-2)的外侧且与测量电极(1-2)等高，用于为薄膜试样(1-4)提供支撑；

试样固定装置(1-6)，置于所述高压电极(1-1)外侧且位于试样支撑装置(1-5)的上方，用于固定薄膜试样(1-4)与高压电极(1-1)未接触部分；

弹簧紧压装置(1-7)，安装在上底板(1-8-1)与高压电极(1-1)上端面中间，用于保证不同厚度的薄膜试样(1-4)与高压电极(1-1)和测量电极(1-2)表面保持良好接触；

上底板(1-8-1)和下底板(1-8-2)，用于结构上支撑并固定高压电极(1-1)、测量电极(1-2)、弹簧紧压装置(1-7)以及螺丝固定装置(1-10)；

支撑柱(1-9)，用于结构上支撑并固定上底板(1-8-1)和下底板(1-8-2)；

螺丝固定装置(1-10)，安装于上底板(1-8-1)上端面，通过调节并固定高压电极(1-1)位置，使高压电极(1-1)与测量电极(1-2)的中心对齐；

高压电极接线端(1-11)，上端通过插孔(1-12)与高压电源输出端的快捷插头相连，下端通过螺纹与高压电极(1-1)上端面中心处螺孔相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压电极(1-1)为圆柱状且下端边缘处为倒角，用以避免因施加电压过大而导致局部放电。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测量电极(1-2)为圆柱状且上端边缘处为倒角，用以避免因施加电压过大而导致局部放电。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试样支撑装置(1-5)中心为圆形中空，与所述测量电极(1-2)处于同一水平面。

5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述试样支撑装置(1-5)采用环氧树脂材料制作，在高温环境下可以防止所述薄膜试样(1-4)因材料变软出现边沿卷曲或下垂现象。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试样固定装置(1-6)与所述高压电极(1-1)处于同心位置。

7.根据权利要求1或6所述的系统，其特征在于，所述试样固定装置(1-6)为薄圆环设计。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述试样固定装置(1-6)采用聚四氟乙烯材料制成，用以避免所述薄膜试样(1-4)因温度试验腔内循环气流引起的位移。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上底板(1-8-1)和下底板(1-8-2)均采用环氧树脂材料制作。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述支撑柱(1-9)采用环氧树脂材料制作。