[發明專利]絕緣管型母線主絕緣材料空間電荷特性測試系統

在審

• 申請號: 201610838259.2
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN106646015A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 郭軍科;甘智勇;于金山;路菲;鄭中原;邵林;賀欣;張應田;林琳;于香英;吳明雷
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于絕緣管型母線絕緣材料測試技術領域，特別是一種絕緣管型母線主絕緣材料空間電荷特性測試系統。

背景技術

近年來我國經濟發展迅速，生活和生產中對電力的需求也日益增長，因而變電站主容量也越來越大。常規矩形母線、電纜母線及共箱母線，在技術和結構上已經無法滿足大電流下的母線發熱、短路電動力的要求。近年來出現的新型管型母線具有載流量大、運行安全可靠、綜合效益高等優點，一定程度上可以解決傳統母線在應用中的諸多問題，隨著其工藝和技術的發展，管型母線得到越來越廣泛的應用，在發電、變電、石油石化、鋼鐵等行業及其它新能源領域得到越來越多的應用。在變電站中，現在已經用作主變中、低壓側與配電設施之間的聯接導體，獲得了較好效果。管型母線通常采用聚四氟乙烯(PTFE)薄膜、聚酯(PET)薄膜及環氧樹脂等材料作為主絕緣材料。材料內部的空間電荷會對其內部的電場分布產生極大的影響，從而影響材料的絕緣性能。管型母線運行過程中，絕緣材料中可能形成空間電荷，空間電荷的積聚、運動和消散過程會直接影響電介質內部的電場分布，引起電場的畸變，影響材料的電導、擊穿破壞和老化等電氣性能，威脅母線的長期安全穩定運行。因此，對管型母線絕緣材料中的空間電荷形成、分布和遷移規律，探究陷阱分布、體電導率等相關參數具有重要的理論意義和工程價值。

本系統由表面電位衰減測試模塊和數據采集與分析模塊兩個部分。表面電位測試模塊主要由高壓直流電源、靜電電位計和可移動支架構成，其中高壓直流電源用于電荷注入，通過針電極對試樣施加電壓注入電荷，可通過軟件設定加壓強度和時間。電位計測試探頭安裝在支架上的滑道內，可通過軟件控制探頭移動以實現對試樣不同位置的測試。數據采集和分析由自主開發的軟件實現，靜電計通過高速采集卡與PC機相連，可實現表面電位數據的實時采集，并可根據實際需要對采樣頻率進行調整。軟件的數據處部分基于聚四氟乙烯薄膜、聚酯薄膜及環氧樹脂三種典型的管型母線絕緣材料設計，通過大量預實驗建立完善的數據庫，選擇相應的材料即可準確地對材料的相關參數進行處理分析。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，而提出一種絕緣管型母線主絕緣材料空間電荷特性測試系統。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種絕緣管型母線主絕緣材料空間電荷特性測試系統，包括固定的上部軌道，在上部軌道上安裝有沿上部軌道平行滑動的兩側豎直吊桿，在兩側豎直吊桿的下端固裝水平的實驗底板，在實驗底板的左側上表面固裝有試樣平臺，在試樣平臺的底面固接接地的背部電極，在試樣平臺的上表面固定放置被測試的管型母線的緣材料，在上部軌道的左側固裝有縱向電極插管，在上部軌道的左側安置有直流電源，直流電源的輸出正端連接有針電極，針電極插裝在電極插管內并沿電極插管做上下移動，在直流電源的正負輸出兩端連接有串聯的電阻R1與電阻R2，在電阻R1與電阻R2之間的節點處固裝有位于針電極正下方的柵極，在上部軌道的右側固裝有檢測探頭，檢測探頭與電位計連接，電位計與處理主機連接。

而且，所述沿上部軌道平行滑動的兩側豎直吊桿是將實驗底板上試樣平臺的位置由針電極的正下方移動到檢測探頭的正下方。

而且，所述高壓直流電源用于通過針電極對試樣施加電壓，注入電荷，施加電壓的強度和時間由處理主機控制。

而且，所述檢測探頭為檢測被測緣材料的表面電位衰減數據。

本發明的優點和積極效果是：

1、本發明專利基于表面電位衰減法測量了反映管型母線空間電荷輸運特性的幾個重要參數，通過對數據的分析處理及與參考數據的比對，對母線絕緣材料的空間電荷特性做出評判。

2、本發明系統測試操作簡便，測量精確，可準確測試分析材料的空間電荷特性，為技術人員提供豐富的決策參考信息。

附圖說明

圖1是本發明系統的結構示意圖。

具體實施方式

以下對本發明實施例做進一步詳述：需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明并不限于具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其它實施方式，同樣屬于本發明保護的范圍。