CN217981701U - 一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置，该装置包括：温度调节模块、压力调节模块、至少两个测试电极、设置于装置的箱体外部的电压测试模块。温度调节模块设置于装置的箱体，调节箱体的内部温度或加热待测绝缘样品。压力调节模块包括压接部、可移动卡接部，可移动卡接部沿其绝缘螺栓轴向形成的预设轨道移动，调节压接部，对放置于压接部的预留空隙的待测绝缘样品的施加压力。至少两个测试电极的正电极的一端连接外部电源，至少两个测试电极的负电极的一端连接电压测试模块，正电极接收外部电源的电压后，向负电极发送击穿待测绝缘样品的击穿放电电压，以使负电极将击穿放电电压发送至电压测试模块，通过电压测试模块解析击穿放电电压。

Description

一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置

技术领域

本申请涉及绝缘检测技术领域，尤其涉及一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置。

背景技术

电缆作为输电线路的重要组成部分，电缆的健康状态，影响电网的安全供电。电缆表面为绝缘层，绝缘层在恶劣外界环境或人为破坏再或老化的情况下，容易发生电缆破裂，电缆放电击穿，进而引发突发性事故。

发明人发现，电缆附件安装至电缆上时，容易出现电缆附件绝缘划伤或造成电缆附件与电缆结合的界面残留杂质的问题，该问题将会引发电缆附件与电缆的复合绝缘界面发生沿面放电，存在放电击穿安全隐患；且电缆附件若与电缆的复合界面处压力过大，也容易发生电缆放电击穿事故。若电缆发生放电击穿，将影响电缆及整个电力系统的安全运行。目前，对于上述影响因素，对电缆放电击穿的影响不能定量研究。

基于此，为了保障电缆的运行健康，避免发生电缆击穿事故，研究电缆的绝缘界面的放电击穿的影响因素，成为亟需解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置。

一方面，本申请提供了一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置，该装置包括：温度调节模块、压力调节模块、至少两个测试电极、设置于装置的箱体外部的电压测试模块。

温度调节模块设置于装置的箱体，以调节箱体的内部温度或加热待测绝缘样品。其中，待测绝缘样品包括以下一项或多项：电缆绝缘界面、电缆附件绝缘界面。压力调节模块包括压接部、可移动卡接部，可移动卡接部沿其绝缘螺栓轴向形成的预设轨道移动，以调节压接部，对放置于压接部的预留空隙的待测绝缘样品的施加压力。至少两个测试电极的正电极的一端连接外部电源，至少两个测试电极的负电极的一端连接电压测试模块，以便正电极接收外部电源的电压后，向负电极发送击穿待测绝缘样品的击穿放电电压，以使负电极将击穿放电电压发送至电压测试模块，并通过电压测试模块解析击穿放电电压。

在本申请的一种实现方式中，至少两个测试电极包括：沿面击穿正电极、与沿面击穿正电极相对设置的沿面击穿负电极。沿面击穿正电极为外边缘呈水滴形的薄片电极，且沿面击穿正电极的尖端一侧附着于待测绝缘样品的一端，并与待测绝缘样品放置于同一水平面，沿面击穿正电极的圆弧端连接外部电源。沿面击穿负电极为外边缘呈矩形的薄片电极，并与待测绝缘样品放置于同一水平面，沿面击穿负电极的一端附着于待测绝缘样品的另一端，沿面击穿负电极的另一端连接电压测试模块。其中，沿面击穿负电极的一端与沿面击穿正电极存在间距。

在本申请的一种实现方式中，至少两个测试电极包括：沿面击穿正电极、与沿面击穿正电极相对设置的沿面击穿负电极。沿面击穿正电极为外边缘呈等腰三角形的薄片电极，且沿面击穿正电极的顶角端一侧附着于待测绝缘样品的一端，并与待测绝缘样品放置于同一水平面，沿面击穿正电极的底边端连接外部电源。沿面击穿负电极为外边缘呈矩形的薄片电极，并与待测绝缘样品放置于同一水平面，沿面击穿负电极的一端附着于待测绝缘样品的另一端，沿面击穿负电极的另一端连接电压测试模块。其中，沿面击穿负电极的一端与沿面击穿正电极存在间距。

在本申请的一种实现方式中，至少两个测试电极包括：表面击穿正电极、与表面击穿正电极相对设置的表面击穿负电极。表面击穿正电极为第一端为圆柱状，表面击穿正电极的第二端为圆锥状的钉形电极，表面击穿正电极设置于压接部的第一通孔，表面击穿正电极的第一端连接外部电源，表面击穿正电极的第二端朝向待测绝缘样品的表面的一侧。表面击穿负电极为第一端为圆锥状，表面击穿负电极的第二端为圆柱状的钉形电极，表面击穿负电极设置于压接部的第二通孔，表面击穿负电极的第一端朝向待测绝缘样品的表面的另一侧，表面击穿负电极的第二端连接电压测试模块。

在本申请的一种实现方式中，压接部包括：第一压接块、与第一压接块配合的第二压接块、第一连接板、第二连接板、至少两个绝缘螺栓。第一压接块与第一连接板连接，第二压接块与第二连接板连接，并在第一压接块与第二压接块之间形成预留空隙。第一连接板与第二连接板的径向面，均大于第一压接块与第二压接块的径向面，且设置有通过至少两个绝缘螺栓的通孔，且通孔内径小于绝缘螺栓的螺栓头的外径。

在本申请的一种实现方式中，可移动卡接部包括：与压接部的绝缘螺栓相应数量个弹簧、与绝缘螺栓的螺纹匹配的绝缘螺帽。套接于绝缘螺栓的弹簧的一端与压接部的第一连接板连接，弹簧的另一端的外径小于或等于绝缘螺帽的外径。绝缘螺帽设置于弹簧的另一端，以对弹簧施加压力，以使弹簧沿绝缘螺栓轴向形成的预设轨道移动。

在本申请的一种实现方式中，装置还包括设置于装置的箱体的真空调节阀。

在本申请的一种实现方式中，可移动卡接部包括：压力检测单元。压力检测单元包括：距离传感器、绝缘隔板。绝缘隔板设置有通过压接部的绝缘螺栓的通孔，绝缘隔板的一侧连接可移动卡接部的绝缘螺帽，绝缘隔板的另一侧连接可移动卡接部的弹簧。距离传感器设置于绝缘隔板的另一侧，并靠近弹簧。

在本申请的一种实现方式中，可移动卡接部包括：压力传感器。压力传感器设置于压接部中，第一压接块的径向面。

在本申请的一种实现方式中，待测绝缘界面为包括电缆绝缘界面、电缆附件绝缘界面的复合绝缘界面。

本申请实施例提供的一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置，通过温度调节模块，即调节放电击穿测试装置内部温度，还能够改变待测绝缘界面的老化状态，便于对不同温度下、不同老化状态下的待测绝缘界面进行放电击穿测试，并且通过至少两个测试电极，以及压力调节模块，得到不同压力下，待测绝缘界面被击穿的击穿放电电压。从而能够模拟实际的绝缘界面使用场景，准确且高效地得到电缆绝缘界面的放电击穿的影响因素，保障实际使用中电缆的运行健康，避免发生电缆放电击穿事故。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置的一种结构示意图；

图2为本申请实施例中一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置的另一种结构示意图；

图3为本申请实施例中沿面击穿正电极的一种结构示意图；

图4为本申请实施例中沿面击穿正电极的另一种结构示意图；

图5为本申请实施例中沿面击穿负电极的一种结构示意图；

图6为本申请实施例中表面击穿正电极的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。

电缆在电场、热场、力场的长期共同影响，以及电缆的老化、外部损伤、电缆附件与电缆结合界面存在介质等问题，都可能导致电缆界面的放电，甚至发生电缆界面击穿，从而影响电缆及整个电力系统的安全运行。

电缆附件在现场安装后，对电缆及电缆附件形成的复合绝缘界面的放电检测，对于对电力电缆的安全运行具有重要意义；另一方面，电缆与电缆附件材料、改性后的材料不同运行温度、复合界面压力下沿面击穿强度以及体击穿强度的检测问题，对于电缆及附件材料的设计选型具有重要意义；最后，电缆及电缆附件材料一定运行年限后的绝缘性能是判断其运行状态的重要参数，获取不同运行年限下的复合绝缘界面绝缘性能参数对于电缆及附件的及时维护、有效避免界面放电事故具有重要意义。

若能够提供一种研究电缆的绝缘界面的放电击穿的影响因素的技术方案，可以保障电缆的运行健康，避免发生电缆击穿事故。

基于此，本申请实施例提供了一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置，用来对电缆的绝缘界面进行放电击穿测试，保障电缆的运行健康，避免发生电缆击穿事故。

下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细描述。

图1为本申请实施例提供的一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置的结构示意图，如图1所示：

放电击穿测试装置100包括：温度调节模块110、压力调节模块120、至少两个测试电极130、设置于装置的箱体外部的电压测试模块140。

温度调节模块110设置于装置100的箱体，以调节箱体的内部温度或加热待测绝缘样品150。其中，待测绝缘样品150包括以下一项或多项：电缆绝缘界面151、电缆附件绝缘界面152。压力调节模块120包括压接部121、可移动卡接部122，可移动卡接部122沿其绝缘螺栓轴向形成的预设轨道移动，以调节压接部121，对放置于压接部的预留空隙的待测绝缘样品150的施加压力。至少两个测试电极130的正电极的一端连接外部电源160，至少两个测试电极130的负电极的一端连接电压测试模块140，以便正电极接收外部电源160的电压后，向负电极发送击穿待测绝缘样品150的击穿放电电压，以使负电极将击穿放电电压发送至电压测试模块140，并通过电压测试模块140解析击穿放电电压。

在本申请实施例中，内部温度及加热时间可以对应有不同的老化状态，该内部温度和加热时间所对应的老化状态可以预先存储于温度调节模块110所连接的放电击穿测试装置100的存储模块或单片机中；也可以是有该放电击穿测试装置100的使用手册，用户对照使用手册调节内部温度及加热时间，便可以调节待测绝缘样品150的老化状态。

电压测试模块140接受到击穿放电电压后，可以解析到击穿放电电压的电压值，从而在确定待测绝缘样品150所处老化状态以及温度的情况下，得到能够击穿待测绝缘样品150的电压值。

参考图2，在本申请实施例中，至少两个测试电极130包括：沿面击穿正电极131、与沿面击穿正电极相对设置的沿面击穿负电极132。

沿面击穿正电极131为外边缘呈水滴形的薄片电极，如图3所示，且沿面击穿正电极的尖端31一侧附着于待测绝缘样品150的一端，并与待测绝缘样品150放置于同一水平面，沿面击穿正电极131的圆弧端32连接外部电源160。

或者

沿面击穿正电极131为外边缘呈等腰三角形的薄片电极，如图4所示，且沿面击穿正电极的顶角端41一侧附着于待测绝缘样品150的一端，并与待测绝缘样品150放置于同一水平面，沿面击穿正电极131的底边端42连接外部电源160。

沿面击穿负电极132为外边缘呈矩形的薄片电极，如图5所示，并与待测绝缘样品150放置于同一水平面，沿面击穿负电极132的一端附着于待测绝缘样品150的另一端，沿面击穿负电极132的另一端连接电压测试模块140。其中，沿面击穿负电极132的一端(接收端)与沿面击穿正电极131存在间距。

在本申请的一个实施例中，至少两个测试电极130包括：表面击穿正电极133、与表面击穿正电极133相对设置的表面击穿负电极134。

表面击穿正电极133为第一端为圆柱状，表面击穿正电极133的第二端为圆锥状的钉形电极，如图6所示，表面击穿正电极133设置于压接部121的第一通孔，表面击穿正电极133的第一端连接外部电源160，表面击穿正电极133的第二端朝向待测绝缘样品150的表面的一侧。

表面击穿负电极134为第一端为圆锥状，表面击穿负电极134的第二端为圆柱状的钉形电极，表面击穿负电极134设置于压接部121的第二通孔，表面击穿负电极134的第一端朝向待测绝缘样品150的表面的另一侧，表面击穿负电极的第二端连接电压测试模块140。

表面击穿负电极134与表面击穿正电极133为同一类型的电极，二者的设置方式为圆锥状尖端相对的方式。

参考图2，在本申请实施例中，压接部121包括：第一压接块1211、与第一压接块配合的第二压接块1212、第一连接板1213、第二连接板1214、至少两个绝缘螺栓1215。

第一压接块1211与第一连接板1213连接，第二压接块1212与第二连接板1214连接，并在第一压接块1211与第二压接块1212之间形成预留空隙。第一连接板1213与第二连接板1214的径向面，均大于第一压接块1211与第二压接块1212的径向面，且设置有通过至少两个绝缘螺栓1215的通孔，且通孔内径小于绝缘螺栓1215的螺栓头的外径。

在本申请实施例中，可移动卡接部122包括：与压接部121的绝缘螺栓1215相应数量个弹簧1221、与绝缘螺栓1215的螺纹匹配的绝缘螺帽1222。

套接于绝缘螺栓1215的弹簧1221的一端与压接部121的第一连接板1213连接，弹簧1221的另一端的外径小于或等于绝缘螺帽1222的外径。绝缘螺帽1222设置于弹簧1221的另一端，以对弹簧1221施加压力，以使弹簧1221沿绝缘螺栓1215轴向形成的预设轨道移动。

在本申请实施例中，放电击穿测试装置100还包括设置于该装置的箱体的真空调节阀170。

在本申请实施例中，可移动卡接部122包括：压力检测单元1223。压力检测单元1223包括：距离传感器1、绝缘隔板2。绝缘隔板2设置有通过压接部121的绝缘螺栓1215的通孔，绝缘隔板2的一侧连接可移动卡接部122的绝缘螺帽1222，绝缘隔板2的另一侧连接可移动卡接部122的弹簧1221。距离传感器1设置于绝缘隔板2的另一侧，并靠近弹簧1221。

距离传感器1可以检测弹簧的压缩位移，从而得到施加在待测绝缘界面150的压力。

在本申请实施例中，可移动卡接部122还包括：压力传感器3。压力传感器3设置于压接部121中第一压接块1211的径向面。

压力传感器3可以检测得到施加在待测绝缘界面150的压力大小。

在本申请实施例中，待测绝缘界面150为包括电缆绝缘界面151、电缆附件绝缘界面152的复合绝缘界面。

在本申请实施例中，压接部121为绝缘材料。

绝缘材料例如玻璃，第一压接块1211、第二压接块1212可以是高强度有机玻璃，第一连接板1213、第二连接板1214可以是透明玻璃块。

通过上述方案，可以对电缆附件及电缆形成的复合绝缘界面或电缆的绝缘界面进行放电击穿测试，从而确定能够击穿绝缘界面的电压，以及得到该击穿电压所对应的绝缘界面的温度、真空状态、老化状态、界面压力。本申请所提供的用于绝缘界面的放电击穿测试装置(如图2)可以研究电缆绝缘界面的放电击穿的影响因素，从而为后续安装电缆及电缆附件时，界面压力进行合理选用，保障电缆的运行健康，并对老化状态达到放电击穿的条件的电缆进行及时维护，避免发生电缆击穿事故。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

还需要说明的是，以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述装置包括：温度调节模块、压力调节模块、至少两个测试电极、设置于所述装置的箱体外部的电压测试模块；

所述温度调节模块设置于所述装置的箱体，以调节所述箱体的内部温度或加热待测绝缘样品；其中，所述待测绝缘样品包括以下一项或多项：电缆绝缘界面、电缆附件绝缘界面；

所述压力调节模块包括压接部、可移动卡接部，所述可移动卡接部沿其绝缘螺栓轴向形成的预设轨道移动，以调节所述压接部，对放置于所述压接部的预留空隙的所述待测绝缘样品的施加压力；

所述至少两个测试电极的正电极的一端连接外部电源，所述至少两个测试电极的负电极的一端连接所述电压测试模块，以便所述正电极接收外部电源的电压后，向所述负电极发送击穿所述待测绝缘样品的击穿放电电压，以使所述负电极将所述击穿放电电压发送至所述电压测试模块，并通过所述电压测试模块解析所述击穿放电电压。

2.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述至少两个测试电极包括：沿面击穿正电极、与所述沿面击穿正电极相对设置的沿面击穿负电极；

所述沿面击穿正电极为外边缘呈水滴形的薄片电极，且所述沿面击穿正电极的尖端一侧附着于所述待测绝缘样品的一端，并与所述待测绝缘样品放置于同一水平面，所述沿面击穿正电极的圆弧端连接所述外部电源；

所述沿面击穿负电极为外边缘呈矩形的薄片电极，并与所述待测绝缘样品放置于同一水平面，所述沿面击穿负电极的一端附着于所述待测绝缘样品的另一端，所述沿面击穿负电极的另一端连接所述电压测试模块；其中，所述沿面击穿负电极的一端与所述沿面击穿正电极存在间距。

3.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述至少两个测试电极包括：沿面击穿正电极、与所述沿面击穿正电极相对设置的沿面击穿负电极；

所述沿面击穿正电极为外边缘呈等腰三角形的薄片电极，且所述沿面击穿正电极的顶角端一侧附着于所述待测绝缘样品的一端，并与所述待测绝缘样品放置于同一水平面，所述沿面击穿正电极的底边端连接所述外部电源；

所述沿面击穿负电极为外边缘呈矩形的薄片电极，并与所述待测绝缘样品放置于同一水平面，所述沿面击穿负电极的一端附着于所述待测绝缘样品的另一端，所述沿面击穿负电极的另一端连接所述电压测试模块；其中，所述沿面击穿负电极的一端与所述沿面击穿正电极存在间距。

4.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述至少两个测试电极包括：表面击穿正电极、与所述表面击穿正电极相对设置的表面击穿负电极；

所述表面击穿正电极为第一端为圆柱状，所述表面击穿正电极的第二端为圆锥状的钉形电极，所述表面击穿正电极设置于所述压接部的第一通孔，所述表面击穿正电极的第一端连接所述外部电源，所述表面击穿正电极的第二端朝向所述待测绝缘样品的表面的一侧；

所述表面击穿负电极为第一端为圆锥状，所述表面击穿负电极的第二端为圆柱状的钉形电极，所述表面击穿负电极设置于所述压接部的第二通孔，所述表面击穿负电极的第一端朝向所述待测绝缘样品的表面的另一侧，所述表面击穿负电极的第二端连接所述电压测试模块。

5.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述压接部包括：第一压接块、与所述第一压接块配合的第二压接块、第一连接板、第二连接板、至少两个绝缘螺栓；

所述第一压接块与所述第一连接板连接，所述第二压接块与所述第二连接板连接，并在所述第一压接块与所述第二压接块之间形成所述预留空隙；

所述第一连接板与所述第二连接板的径向面，均大于所述第一压接块与所述第二压接块的径向面，且设置有通过所述至少两个绝缘螺栓的通孔，且所述通孔内径小于所述绝缘螺栓的螺栓头的外径。

6.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述可移动卡接部包括：与所述压接部的绝缘螺栓相应数量个弹簧、与所述绝缘螺栓的螺纹匹配的绝缘螺帽；

套接于所述绝缘螺栓的所述弹簧的一端与所述压接部的第一连接板连接，所述弹簧的另一端的外径小于或等于所述绝缘螺帽的外径；

所述绝缘螺帽设置于所述弹簧的另一端，以对所述弹簧施加压力，以使所述弹簧沿所述绝缘螺栓轴向形成的所述预设轨道移动。

7.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述装置还包括设置于所述装置的箱体的真空调节阀。

8.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述可移动卡接部包括：压力检测单元；

所述压力检测单元包括：距离传感器、绝缘隔板；

所述绝缘隔板设置有通过所述压接部的绝缘螺栓的通孔，所述绝缘隔板的一侧连接所述可移动卡接部的绝缘螺帽，所述绝缘隔板的另一侧连接所述可移动卡接部的弹簧；

所述距离传感器设置于所述绝缘隔板的另一侧，并靠近所述弹簧。

9.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述可移动卡接部包括：压力传感器；

所述压力传感器设置于所述压接部中第一压接块的径向面。

10.根据权利要求1所述的用于绝缘界面的放电击穿测试装置，其特征在于，所述待测绝缘界面为包括所述电缆绝缘界面、所述电缆附件绝缘界面的复合绝缘界面。

Images