CN211825726U - 一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，可通过可视化有机玻璃制成的老化加速箱，可不将油纸绝缘从老化加速箱内取出的在情况下，即可实时采集老化过程中表面微观形貌；另外，通过旋转支架的作用，可采集油纸绝缘上不同位置处的表面微观形貌。本申请提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置结构简单，操作简单，易于广泛推广使用。

Description

一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置

技术领域

本申请涉及老化试验装置技术领域，尤其涉及一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置。

背景技术

油纸复合绝缘(以下简称为油纸绝缘)是一种由矿物油和纤维素纸板构成的绝缘结构，具有良好的耐热性、电气性以及机械性能，被广泛用作变压器等电力设备的内绝缘。油纸绝缘在长期运行过程中因受到电磁场、温度场等老化因素的影响而发生逐渐老化，导致油纸绝缘的电气和机械性能下降。严重时，将造成油纸绝缘的绝缘性能失效，从而影响其所在电力设备的正常运行。

油纸绝缘发生老化的一个表现特征为表面形貌改变，且在油纸绝缘老化的不同阶段，其油纸绝缘将表现出不同的表面形貌特征。因此，在实际应用过程中，可根据油纸绝缘表面形貌特征，判断油纸绝缘老化的发展阶段，从而为油纸绝缘的更换提供参考。

目前，在研究老化状态与表面形貌之间的对应关系过程中，采集油纸绝缘表面形貌过程为：先将油纸绝缘放入实验室内的加速老化装置中，老化至所需老化状态后，关闭高压源，待油温降至人工可操作的温度，剪下(取下)少量样品进行表面形貌检测，然后再施加高压、设置温度继续老化，待至下个老化状态后，再关闭高压，降温，取出样品进行表面形貌的图像采集，如此往复，完成油纸绝缘不同老化状态的表面形貌的图像采集。这个过程中，还需考虑温度，温度过高时戴手套也没办法去取，只能等降温后才能取样。上述过程中，需要多次重复取、放油纸绝缘动作，造成图像采集过程繁琐、复杂，同时，也造成大量人力与时间的浪费。

实用新型内容

本申请提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，以解决现有技术中，采集油纸绝缘老化过程中表面形貌的过程繁琐、复杂，造成大量人力与时间浪费的技术问题。

本申请提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，包括由可视化有机玻璃制备而成的老化加速箱，所述老化加速箱内设有用于向油纸绝缘施加高压作用的施压组件，所述施压组件包括用于压紧油纸绝缘的上电极片与下电极片，所述上电极片、下电极片分别固定连接上电极导杆与下电极导杆，所述上电极导杆用于连接置于所述老化加速箱外部的工况电压发生器；

所述监测装置还包括依次连接的图像采集模块与图像处理模块，所述图像采集模块用于采集油纸绝缘的表面微观形貌；

所述监测装置还包括旋转支架，所述旋转支架伸入老化加速箱内、与所述施压组件的下电极导杆固定连接，所述旋转支架用于带动油纸绝缘以所述下电极导杆的中轴线为转轴进行旋转运动。

可选地，所述监测装置还包括光源模块，所述光源模块与所述图像采集模块之间间隔所述老化加速箱、并相对设置，且所述光源模块发出的光源与所述图像采集模块的观测线在同一直线上。

可选地，所述监测装置还包括限位组件，所述限位组件包括与所述下电极导杆平行设置的限位杆以及与所述下电极导杆垂直设置的采集固定杆、光源固定杆，

所述采集固定杆的一端滑动连接在所述限位杆上，所述采集固定杆的另一端固定连接所述图像采集模块；

所述光源固定杆的一端滑动连接在所述限位杆上，所述光源固定杆的另一端固定连接所述光源模块。

可选地，所述监测装置还包括热力老化组件，所述热力老化组件包括温控器以及置于所述老化加速箱内的热电偶和加热棒，所述温控器分别与所述热电偶、所述加热棒电连接。

可选地，所述图像采集模块为工业相机。

可选地，所述老化加速箱上设有可拆卸安装的盖板。

本申请实施例提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，可通过可视化有机玻璃制成的老化加速箱，可不将油纸绝缘从老化加速箱内取出的在情况下，即可实时采集老化过程中表面微观形貌；另外，通过旋转支架的作用，可采集油纸绝缘上不同位置处的表面微观形貌。本申请提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置结构简单，操作简单，易于广泛推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置的结构示意图。

图1中的标号分别表示为：1-老化加速箱，11-盖板，2-施压组件，21-工况电压发生器，22-上电极片，23-下电极片，24-上电极导杆，25-下电极导杆，3-图像采集模块，4-图像处理模块，5-光源模块，6-旋转支架，7-限位组件，71-限位杆，72-采集固定杆,73-光源固定杆，8-热力老化组件，81-温控器，82-热电偶，83-加热棒，9-电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置的结构示意图，油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置包括由可视化有机玻璃制备而成的老化加速箱1。

老化加速箱1内设有用于向油纸绝缘施加高压作用的施压组件2，施压组件2包括用于压紧油纸绝缘的上电极片22与下电极片23，上电极片22、下电极片23分别固定连接上电极导杆24与下电极导杆25，上电极导杆24用于连接置于老化加速箱1外部的工况电压发生器21。使用时，工况电压发生器能够产生换流变压器正常运行时油纸绝缘承受的电压波形，满足油纸绝缘电老化过程的电压要求。

监测装置还包括热力老化组件8，热力老化组件8包括温控器81以及置于老化加速箱1内的热电偶82和加热棒83，温控器81分别与热电偶82、加热棒83电连接。温控器81通过热电偶82和加热棒83，维持老化加速箱1内的温度，以满足油纸绝缘热老化的温度要求。使用时，热电偶82检测老化加速箱1内的温度，并将检测的温度发送至温控器81，温控器81判断该温度是否达到预设老化温度，若未达到预设老化温度，则控制加热棒83进行工作，若未达到预设老化温度，则控制加热棒83停止工作。应当说明，温控器为本领域常用的一种器件，其具体工作过程将不在此进行赘述。

监测装置还包括依次连接的图像采集模块3与图像处理模块4，图像采集模块3用于采集油纸绝缘表面微观形貌。本实例中，图像采集模块为工业相机。

为使图像采集模块可采集更清晰的油纸绝缘表面微观形貌，监测装置还包括光源模块5，光源模块5与图像采集模块3之间间隔老化加速箱1、并相对设置，且光源模块5发出的光源与图像采集模块3的观测线在同一直线上。当图像采集模块3进行图像采集时，光源模块5可对油纸绝缘进行补光。

为进一步确保采集油纸绝缘表面微观形貌的清晰度，本实例中，监测装置还包括限位组件7，限位组件7包括与下电极导杆25平行设置的限位杆71以及与下电极导杆25垂直设置的采集固定杆72、光源固定杆73，采集固定杆72的一端滑动连接在限位杆71上，采集固定杆72的另一端固定连接图像采集模块3，光源固定杆73的一端滑动连接在限位杆71上，光源固定杆73的另一端固定连接光源模块5。使用时，图像采集模块3和光源模块5相对安装在限位杆71同侧，通过采集固定杆72在限位杆71的滑动，从而使图像采集模块3与油纸绝缘的相对位置发生改变，实际操作中，观测位置最好是贴近上电极片或下电极片的位置，以保证观测点的电场情况与所设置的极化电场情况接近。通过光源固定杆73在限位杆71的滑动，从而使光源模块5与油纸绝缘的相对位置发生改变。通过调整图像采集模块3、光源模块5与油纸绝缘的相对位置，使拍摄的距离和光照达到较佳状态，从而提高采集图像的清晰度。

为拍摄到油纸绝缘上不同位置处的表面微观形貌，监测装置还包括旋转支架6，旋转支架6伸入老化加速箱1内、与施压组件2的下电极导杆25固定连接，旋转支架6用于带动油纸绝缘以下电极导杆25的中轴线为转轴进行匀速、缓慢的旋转运动。使用时，通过旋转支架6带动油纸绝缘旋转运动，使图像采集模块3可拍摄到油纸绝缘不同位置的表面微观形貌，从而便于之后的表面微观形貌观测与分析。应当说明，旋转支架6转动需要相应的电机9进行配合，此技术属于本领域惯用技术，在此不进行赘述。

为便于向老化加速箱1内放置或拿取油纸绝缘，老化加速箱1上设有可拆卸安装的盖板11。当使用该监测装置进行表面形貌采集时，将盖板11拆下后，向老化加速箱1内放置和倒入绝缘油，然后将盖板11安装回原位置。当该监测装置完成表面形貌采集时，将盖板11拆下后，将取出油纸绝缘和倒出绝缘油，完成测试过程。

为便于本领域技术人员更好的理解本申请的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，以下将具体说明其使用过程。

当使用本申请的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置采集油纸绝缘老化过程中的表面微观形貌时，上电极片与下电极片之间油纸绝缘放置，并紧密压合油纸绝缘；在老化加速箱内盛放绝缘油，使油纸绝缘完全浸在绝缘油中；开启工况电压发生器、温控器，分别向油纸绝缘试样施加老化过程中所需要的工况电压与温度；随着时间的延迟，油纸绝缘发生逐步老化，期间，可关闭工况电压发生器、温控器，并开启图像采集模块与光源模块，采集油纸绝缘在此老化阶段的表面微观形貌，同时，可通过旋转支架带动油纸绝缘缓慢的旋转运动，当油纸绝缘移动至一位置后，可采集油纸绝缘在此老化阶段的另一位置处的表面微观形貌，重复该动作，可采集油纸绝缘上不同位置处的表面微观形貌；老化阶段的各位置处的表面微观形貌采集完毕后，则停止旋转支架的运动，重新启动工况电压发生器、温控器，使的油纸绝缘的老化进程继续，当到达新的老化阶段后，重复上述采集表面微观形貌的过程，进而完成不同老化阶段油纸绝缘上不同位置处的表面微观形貌。

本申请提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，可通过可视化有机玻璃制成的老化加速箱，可不将油纸绝缘从老化加速箱内取出的在情况下，即可实时采集老化过程中表面微观形貌；另外，通过旋转支架的作用，可采集油纸绝缘上不同位置处的表面微观形貌。本申请提供了一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置结构简单，操作简单，易于广泛推广使用。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，其特征在于，包括由可视化有机玻璃制备而成的老化加速箱(1)，所述老化加速箱(1)内设有用于向油纸绝缘施加高压作用的施压组件(2)，所述施压组件(2)包括用于压紧油纸绝缘的上电极片(22)与下电极片(23)，所述上电极片(22)、下电极片(23)分别固定连接上电极导杆(24)与下电极导杆(25)，所述上电极导杆(24)连接置于所述老化加速箱(1)外部的工况电压发生器(21)；

所述监测装置还包括依次连接的图像采集模块(3)与图像处理模块(4)，所述图像采集模块(3)用于采集油纸绝缘的表面微观形貌；

所述监测装置还包括旋转支架(6)，所述旋转支架(6)伸入老化加速箱(1)内、与所述施压组件(2)的下电极导杆(25)固定连接，所述旋转支架(6)用于带动油纸绝缘以所述下电极导杆(25)的中轴线为转轴进行旋转运动。

2.根据权利要求1所述的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括光源模块(5)，所述光源模块(5)与所述图像采集模块(3)之间间隔所述老化加速箱(1)、并相对设置，且所述光源模块(5)发出的光源与所述图像采集模块(3)的观测线在同一直线上。

3.根据权利要求2所述的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括限位组件(7)，所述限位组件(7)包括与所述下电极导杆(25)平行设置的限位杆(71)以及与所述下电极导杆(25)垂直设置的采集固定杆(72)、光源固定杆(73)，

所述采集固定杆(72)的一端滑动连接在所述限位杆(71)上，所述采集固定杆(72)的另一端固定连接所述图像采集模块(3)；

所述光源固定杆(73)的一端滑动连接在所述限位杆(71)上，所述光源固定杆(73)的另一端固定连接所述光源模块(5)。

4.根据权利要求1所述的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括热力老化组件(8)，所述热力老化组件(8)包括温控器(81)以及置于所述老化加速箱(1)内的热电偶(82)和加热棒(83)，所述温控器(81)分别与所述热电偶(82)、所述加热棒(83)电连接。

5.根据权利要求1所述的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，其特征在于，所述图像采集模块(3)为工业相机。

6.根据权利要求1所述的油纸绝缘老化过程中表面形貌的监测装置，其特征在于，所述老化加速箱(1)上设有可拆卸安装的盖板(11)。

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