[發(fā)明專利]條狀絕緣材料表面電阻率測試三電極系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610065468.8
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105486926B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 池明赫;陳慶國;王新宇;聶洪巖;魏新勞;廖一帆;王國利;張福增
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué);中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙)23209
• 代理人: 李曉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種絕緣材料表面電阻率測試系統(tǒng)，具體涉及一種條狀絕緣材料表面電阻率測試三電極系統(tǒng)，屬于高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，電能在工業(yè)生產(chǎn)及人民生活中扮演的角色越來越重要，發(fā)電設(shè)備與電力傳輸設(shè)備的生產(chǎn)及使用絕離不開絕緣材料。絕緣材料的性能對保障電力設(shè)備的正常運行起著重要的作用。因此電力設(shè)備在生產(chǎn)或檢修時經(jīng)常要對其介電參數(shù)進行測量，以判斷絕緣材料的性能。表面電阻率是判斷絕緣材料性能的重要指標之一，如：電機絕緣用環(huán)氧云母帶等。經(jīng)典的絕緣材料等效電路表明，被測絕緣材料可以用并聯(lián)的電阻和電容等效表示，即：測量所得電流為阻性電流和容性電流之和，其中容性電流為干擾量。當(dāng)測試用直流電源為理想電源時(即無波動)可知，容性電流為零。但實際使用的直流電源均無法達到理想電源的水平(“紋波系數(shù)”就是用來表征直流電源波動程度的物理量)，導(dǎo)致實際測量中不可避免的存在容性干擾電流。另外，由于電力設(shè)備用絕緣材料電阻率較高，使得測試電流較小(一般為nA～pA級)，外界電磁環(huán)境干擾將對測試電流產(chǎn)生較大影響。而設(shè)備生產(chǎn)或檢修的現(xiàn)場多為存在其他大型電力設(shè)備工作或啟停的狀況，大型電力設(shè)備的工作或啟停將產(chǎn)生空間電磁波傳播，也將對測試產(chǎn)生干擾。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于此，本發(fā)明從減小容性電流及空間電磁波干擾兩方面出發(fā)，提供了一種條狀絕緣材料表面電阻率測試三電極系統(tǒng)。

條狀絕緣材料表面電阻率測試三電極系統(tǒng)，包括高壓極、測量極、保護極、靜電計和高壓直流電源；

高壓極與測量極之間電氣連接試樣，測量極置于保護極內(nèi)，靜電計與測量極電氣連接，高壓直流電源與高壓極電氣連接；

高壓極用于為試樣一端提供高電位，測量極用于為試樣另一端提供地電位，高壓極與測量極相配合使試樣表面流過電流；測量極將測試電流收集后送入靜電計進行電流測量；保護極用于屏蔽高壓極與測量極之間的空間容性電流；試樣為被測絕緣材料；靜電計用于測量流過試樣的電流；高壓直流電源用于產(chǎn)生高壓直流電壓。

進一步地，其中，所述高壓極材質(zhì)為紫銅。在絕緣材料電阻率測量時要求采用電導(dǎo)率較高的金屬材料，同時也要考慮工程應(yīng)用上的成本限制，因此一般采用以上兩個條件均可接受的紫銅作為電極材料。

進一步地，其中，所述測量極材質(zhì)為紫銅。在絕緣材料電阻率測量時要求采用電導(dǎo)率較高的金屬材料，同時也要考慮工程應(yīng)用上的成本限制，因此一般采用以上兩個條件均可接受的紫銅作為電極材料。

進一步地，其中，所述保護極包括上殼體與下殼體，上殼體與下殼體之間電氣連接，并接地；所述上殼體與下殼體材質(zhì)均為鋁合金。如此設(shè)置，首先，由于測量極須位于保護極內(nèi)且與保護極無電氣連接，將保護極分為兩部分便與安裝與調(diào)試；其次，鋁合金材質(zhì)較輕較軟，便與加工且成本低。

進一步地，其中，所述試樣在高壓極與測量極之間的距離大于10mm，且低于30mm。因保護極局部位于高壓極與測量極之間且保護極具有一定厚度，若高壓極與測量極之間小于10mm將不利于保護極安裝；若高壓極與測量極之間距離大于30mm，容性電流較小，對測試干擾較小，可能無必要安裝保護極。

進一步地，其中，所述上殼體與下殼體間存在縫隙；試樣穿過縫隙與測量極電氣連接，且試樣與上殼體和下殼體無電氣連接。因試樣需要與測量極電氣連接，而測量極位于保護極內(nèi)部，因此必須留一通道使試樣穿過保護極，并且試樣不能與保護極電氣連接，否則將導(dǎo)致測試電流泄漏，影響測量結(jié)果。

進一步地，其中，所述縫隙的各條邊到試樣之間的距離均不超過2mm。距離過大將影響屏蔽效果。

進一步地，其中，所述試樣兩端分別被高壓極壓板及測量極壓板壓緊固定在高壓極及測量極上，高壓極壓板及測量極壓板靠重力將試樣壓緊。高壓極壓板與測量極壓板為絕緣材料且重量應(yīng)足夠重，能夠使試樣被壓緊。由于條狀試樣重量一般較輕，靠自身重量無法與高壓極或測量極緊密貼合，影響測試結(jié)果，因此需在試樣上方施加一定的壓力；利用壓板的重量自然壓緊既滿足了使試樣與電極貼緊的要求也拆裝方便，適合工程使用；利用絕緣材料為壓板安裝簡單方便，只要壓緊試樣即可，若使用金屬作為壓板需注意其位置，如果金屬壓板邊緣超出所在電極平面投影范圍，將影響測量結(jié)果(例如，高壓極壓板邊緣位于高壓極與測量極之間)。