[發(fā)明專利]一種用于電介質(zhì)長期老化過程中的空間電荷測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310068593.0
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103149515A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周遠(yuǎn)翔;黃猛;沙彥超;金福寶;張靈;黃建文
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R29/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于電介質(zhì)長期老化過程中的空間電荷測量裝置，尤其涉及一種用于固體電介質(zhì)長期老化過程中的電聲脈沖法（以下簡稱PEA）空間電荷測量裝置，用于研究老化過程中空間電荷的演變規(guī)律，屬于固體電介質(zhì)空間電荷測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

絕緣材料在長期運(yùn)行過程中受到各種老化因素的影響逐漸發(fā)生老化，導(dǎo)致其電氣和絕緣性能下降，影響絕緣材料的可靠性和壽命。如油紙絕緣材料在直流電場下空間電荷的長期性能演變是影響設(shè)備壽命的重要因素，與交流設(shè)備相比較，非常缺乏針對直流設(shè)備絕緣老化規(guī)律的研究。因而對固體電介質(zhì)長期老化過程中的空間電荷特性開展系統(tǒng)深入的研究，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義，同時理論上的突破也是具有重要學(xué)術(shù)價值的科學(xué)研究問題。

但是長期老化過程中空間電荷的測量較為困難，一方面由于電介質(zhì)老化試驗(yàn)所需時間較長，另一方面由于老化過程中的空間電荷特性具有明顯的統(tǒng)計特征，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散性較大，通常需要在相同試驗(yàn)條件下進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)以獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)。此外PEA空間電荷測量裝置價格昂貴，使得難以同時進(jìn)行多組老化試驗(yàn)。目前研究固體電介質(zhì)老化過程中空間電荷特性的試驗(yàn)，多是針對單一待測試樣品進(jìn)行，試驗(yàn)時待測試樣品放在老化試驗(yàn)平臺中進(jìn)行老化，經(jīng)過了預(yù)定的老化時間后取出待測試樣品測量空間電荷特性。目前這種針對單一待測試樣品的試驗(yàn)觀測系統(tǒng)進(jìn)行老化試驗(yàn)，通常時間較長，試驗(yàn)效率非常低下，而且在測量空間電荷的時候需要撤去極化電壓，中斷電老化過程，不利于固體電介質(zhì)老化特性的系統(tǒng)深入研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種用于電介質(zhì)長期老化過程中的空間電荷測量裝置，以用于測量電介質(zhì)長期老化過程中空間電荷演變規(guī)律的裝置，提高固體電介質(zhì)長期老化過程中空間電荷測量的試驗(yàn)效率，并降低測試成本。

本發(fā)明提出的用于電介質(zhì)長期老化過程中的空間電荷測量裝置，包括支架、轉(zhuǎn)盤、公共地電極、高壓直流電源和多個空間電荷測量機(jī)構(gòu)，所述的公共地電極通過轉(zhuǎn)盤軸承固定在所述的支架上，所述的轉(zhuǎn)盤同軸固定在公共地電極的上部，所述的多個空間電荷測量機(jī)構(gòu)沿所述的轉(zhuǎn)盤圓周均布；所述的空間電荷測量機(jī)構(gòu)由脈沖源、電聲脈沖地電極、高壓電極、傳感器、放大器、示波器和計算機(jī)組成；所述的電聲脈沖地電極固定在轉(zhuǎn)盤上；所述的高壓電極置于高壓電極外殼內(nèi)，高壓電極由隔直電容、高壓直流保護(hù)電阻和高壓輸出電極組成，所述的高壓直流電源與多個空間電荷測量機(jī)構(gòu)中高壓電極的高壓直流保護(hù)電阻相連，所述的高壓輸出電極與電聲脈沖地電極中間放置待測試樣，所述的脈沖源的高壓輸出端與高壓電極的隔直電容相連，脈沖源的低壓輸出端與所述的示波器相連；所述的放大器的兩端分別通過同軸插座和信號線與傳感器和示波器相連，所述的計算機(jī)通過信號線與示波器相連。

本發(fā)明提出的用于電介質(zhì)長期老化過程中的空間電荷測量裝置，其優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明測量裝置采用離散和連續(xù)相結(jié)合的方法，利用一套PEA空間電荷測量裝置離散地對多個待測試樣進(jìn)行定時巡回測量，使得可以連續(xù)地測量每個待測試樣品中空間電荷的演變規(guī)律，而且不需要中斷老化過程。本發(fā)明測量裝置在滿足試驗(yàn)要求的情況下大幅度提高了固體電介質(zhì)長期老化過程中空間電荷測量的試驗(yàn)效率。在滿足試驗(yàn)要求的情況下，用一套PEA空間電荷測量裝置就可以同時進(jìn)行多個待測試樣的長期老化過程中空間電荷演變規(guī)律的連續(xù)測量，克服了已有技術(shù)中空間電荷老化試驗(yàn)效率低下，耗時較長的缺點(diǎn)，大幅度提高了試驗(yàn)效率，并節(jié)約了大量的試驗(yàn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的測量裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明測量裝置的俯視圖。

圖3是本發(fā)明測量裝置中的測量部分放大圖。

圖1—圖3中，1是支架，2是轉(zhuǎn)盤軸承，3是公共地電極，4是轉(zhuǎn)盤，5是屏蔽盒，6是傳感器，7是電聲脈沖地電極，8是高壓電極外殼，9是隔直電容，10是高壓直流保護(hù)電阻，11是高壓輸出電極，12是固定螺絲，13是接地接頭，14是高壓直流電源，15是計算機(jī)，16是示波器，17是脈沖源，18是放大器，19是連接線，20是同軸插座，21是放大器供電電源，22是屏蔽外殼，23是待測試樣。

具體實(shí)施方式