CN209182380U - 一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，装置包括高压温度控制箱、示波器和高压直流电源，所述高压温度控制箱内设置有绝缘支架，绝缘支架顶部设置有绝缘板，绝缘板上方设置有一对指形电极，所述指形电极用于将聚丙烯薄膜试样压紧于所述绝缘支架上，指形电极之间的间距为8mm，两个指形电极的末端均通过螺钉与所述绝缘板固定，其中一个指形电极经保护电阻接地，另一个指形电极与高压直流电源电连接，所述示波器并联于指形电极和高压直流电源的线路中，通过示波器测量电压波形判断闪络电压值。实验证明，该测量装置能有效测量聚丙烯薄膜在不同温度下闪络电压值。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚丙烯薄膜闪络电压测量领域，具体涉及一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置。
背景技术
电力电容器在当今电力系统中发挥着不可替代的作用，聚丙烯(PP)薄膜是目前应用于电力电容器的主要电介质材料。电力电容器运行之时，聚丙烯薄膜表面电荷聚集，造成电场畸变，使局部电场强度大大增强，极易发生沿面闪络故障。同时，电力电容器在运行中，电极电阻性发热与介质损耗引起的发热会引起电容器内部温度上升，造成作为电介质的聚丙烯薄膜承受较高的温度。温度对闪络电压的影响很大，研究温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压的测量装置及测量方法具有重要意义。
在近几十年的研究中，一些学者对聚合物材料的沿面闪络现象展开研究。然而，对于应用于电力电容器电介质的聚丙烯薄膜在温度梯度下的闪络电压测量的研究较少。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，为分析不同温度下聚丙烯薄膜闪络特性提供了有力支撑。实验证明，该测量装置及方法能有效测量聚丙烯薄膜在不同温度下闪络电压值。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，包括高压温度控制箱、示波器和高压直流电源，所述高压温度控制箱内设置有绝缘支架，绝缘支架顶部设置有绝缘板，绝缘板上方设置有一对指形电极，所述指形电极用于将聚丙烯薄膜试样压紧于所述绝缘支架上，指形电极之间的间距为8mm，两个指形电极的末端均通过螺钉与所述绝缘板固定，其中一个指形电极经保护电阻接地，另一个指形电极与高压直流电源电连接，所述示波器并联于指形电极和高压直流电源的线路中，通过示波器测量电压波形判断闪络电压值。
进一步的，所述高压直流电源的电压分辨率为0.01kV，提供电压范围为0-30kV。
进一步的，所述绝缘板为环氧树脂材质。
进一步的，所述高压温度控制箱采用220V电源供电，功率为1600W，其控温范围为20-250℃，可以实现高压温度控制箱的腔体内均匀控温。
进一步的，两个指形电极相对的一端的直径为6mm。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：
通过具体实验证明，高压温度控制箱可以调节电极、试样等的温度，实现不同温度下的闪络电压测量，本装置实现了不同温度下聚丙烯薄膜闪络电压的测量。并可得出温度对闪络电压的影响很大，随着温度升高的闪络电压显著降低。
附图说明
图1为本实用新型测量装置的结构示意图。
图2为温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压威布尔分布图。
图标记：1-高压温度控制箱，2-高压直流电源，3-示波器，4-绝缘支架，5-绝缘板，6-试样，7-指形电极
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，包括高压温度控制箱1、示波器3和高压直流电源2，高压温度控制箱1内设置有绝缘支架4，绝缘支架4顶部设置有绝缘板5，绝缘板5上方设置有一对指形电极7，指形电极7用于将聚丙烯薄膜试样6压紧于绝缘支架4上，指形电极7之间的间距为8mm，指形电极7的末端均通过螺钉与绝缘板5固定，其中一个指形电极经保护电阻接地，另一个指形电极通过电连接与高压直流电源连接。
本实施例中采用聚丙烯(PP)薄膜作为试样，测量其在温度梯度下的闪络电压，试样6尺寸为边长40×40mm，厚度40μm。
高压直流电源2采用东文高压电源，电压分辨率为0.01kV，电压量程为0-30kV。
指形电极为铜材质，两个指形电极相对的一端的直径为6mm，另一端即末端连接高压直流电源2。示波器3采用型号为UTD2102CEX的示波器，将其并联在线路中，通过示波器测量电压波形判断闪络电压值。
高压温度控制箱1采用YC-450A+型电热恒温箱，采用220V电源供电，功率为1600W，其控温范围为20-250℃，可以实现恒温箱腔体内均匀控温。
通过上述装置进行温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量方法，包括以下步骤：
将聚丙烯(PP)薄膜试样裁成40×40mm尺寸大小，用无水酒精将PP薄膜擦拭干净，并在真空干燥箱中静置1h。
将试样平放在环氧绝缘板上，用两个指形电极分别压紧。
试样与指形电极放在高压温度控制箱内，设置温度为40℃，预热试样20min。
打开高压直流电源开关，以1kV/s的速度升高电压，直到闪络发生为止，记录闪络发生时示波器电压值为闪络电压值。
重复上述步骤1-4，每个温度梯度做20次试验，获得20个闪络电压值。
重复上述步骤1-5，每次将步骤三中的预热温度依次改为60、80℃，可以得出不同温度下PP薄膜闪络电压值。
如图2所示，将以上试验测得的数据绘制为威布尔分布图，得到概率为63.2％时的闪络电压值。
本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，其特征在于，包括高压温度控制箱、示波器和高压直流电源，所述高压温度控制箱内设置有绝缘支架，绝缘支架顶部设置有绝缘板，绝缘板上方设置有一对指形电极，所述指形电极用于将聚丙烯薄膜试样压紧于所述绝缘支架上，指形电极之间的间距为8mm，两个指形电极的末端均通过螺钉与所述绝缘板固定，其中一个指形电极经保护电阻接地，另一个指形电极与高压直流电源电连接，所述示波器并联于指形电极和高压直流电源的线路中，通过示波器测量电压波形判断闪络电压值。
2.根据权利要求1所述一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，其特征在于，所述高压直流电源的电压分辨率为0.01kV，提供电压范围为0-30kV。
3.根据权利要求1所述一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，其特征在于，所述绝缘板为环氧树脂材质。
4.根据权利要求1所述一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，其特征在于，所述高压温度控制箱采用220V电源供电，功率为1600W，其控温范围为20-250℃，可以实现高压温度控制箱的腔体内均匀控温。
5.根据权利要求1所述一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置，其特征在于，两个指形电极相对的一端的直径为6mm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109358224A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-19 | 天津大学 | 一种温度梯度下聚丙烯薄膜闪络电压测量装置及方法 |
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