[實用新型]一種絕緣材料表面電荷測量裝置

有效

• 申請號: 201922450836.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN212031604U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 黃新波;葉朋;田毅;袁正康;楊文博;劉池鳳
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24;G01R31/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

本實用新型公開了一種絕緣材料表面電荷測量裝置，在透明試驗箱內腔中設置有平臺，平臺與透明試驗箱的底板的間隔中設置有板電極，平臺上用于放置試樣，實驗時高壓電極與接地電極分別連接在試樣的一邊；高壓電極對外同時連接有閃絡直流電源和電壓測量儀，接地電極對外接地前連接有電流測量儀；平臺的上方間隔設置有針電極，針電極及板電極上下對應設置；在透明試驗箱頂板下表面設置有十字滑臺，該十字滑臺中安裝有靜電探頭，靜電探頭對外連接有數據存儲器；閃絡直流電源、電流測量儀、電壓測量儀、板電極、針電極另一端均與針板放電電源連接。本實用新型裝置，能夠有效實現絕緣材料表面電荷測量。

技術領域

本實用新型屬于高壓絕緣技術領域，涉及一種絕緣材料表面電荷測量裝置。

背景技術

近年來發生在絕緣界面的沿面閃絡將導致電力裝備故障甚至系統癱瘓，固體絕緣沿面閃絡一直是高電壓與絕緣技術領域的前沿基礎問題，是發展先進輸變電裝備、脈沖功率驅動源、航天航空電源系統的技術瓶頸之一。固體絕緣介質表面電荷積聚現象是研發高壓直流氣體絕緣裝置的重要考慮因素，這些積聚的表面電荷會導致絕緣介質局部電場畸變，大大降低裝置的絕緣水平。沿面閃絡分為三個階段，第一個階段是電介質表面充電，之后表面氣體解吸附，最后電子貫穿兩電極發生閃絡。

目前已經有許多測量沿面閃絡的裝置，由于忽視了前面兩個階段的實驗分析，導致這些裝置不能完全模擬真實閃絡過程。所以需要一個測量裝置同時具有電介質充電、表面電荷測量，沿面閃絡測量等測試功能，同時該測量裝置也能夠避免表面電荷受到外界因素影響造成測量的誤差。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種絕緣材料表面電荷測量裝置，解決了現有技術中的測量裝置不同時具部電介質充電、表面電荷測量，沿面閃絡測量等測試功能，表面電荷受到外界因素影響大的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種絕緣材料表面電荷測量裝置，包括透明試驗箱和閃絡直流電源，

在透明試驗箱內腔中設置有平臺，平臺與透明試驗箱的底板的間隔中設置有板電極，平臺上用于放置試樣，平臺左右兩邊對應設置有高壓電極與接地電極，實驗時高壓電極與接地電極分別連接在試樣的一邊；高壓電極對外同時連接有閃絡直流電源和電壓測量儀，接地電極對外接地，并且在接地電極對外接地前連接有電流測量儀；平臺的上方間隔設置有針電極，針電極及板電極上下對應設置；

在透明試驗箱頂板下表面設置有十字滑臺，該十字滑臺中安裝有靜電探頭，靜電探頭對外連接有數據存儲器；

閃絡直流電源、電流測量儀、電壓測量儀、板電極、針電極另一端均與針板放電電源連接。

本實用新型的絕緣材料表面電荷測量裝置，其特征還在于：

所述的透明試驗箱通過管道與真空泵連通，透明試驗箱還配置有真空計。

所述的高壓電極與接地電極之間的間距可調。

所述的高壓電極與閃絡直流電源的連接導線在穿出透明試驗箱側壁的位置套裝有高壓套管。

所述的閃絡直流電源的內部結構是，包括變壓器與調壓器，變壓器與整流器件連接；整流器件與阻容分壓器并聯，限流電阻和高壓電極串聯后與阻容分壓器并聯；整流器件與阻容分壓器及高壓電極的負極端同時接地。

所述的阻容分壓器的輸出端連接有示波器。

本實用新型的有益效果是，能夠模擬閃絡發生的情況，通過測量所得的閃絡電壓繪制曲線，來合理的分析不同電極距離、絕緣材料、制備方法對絕緣性能的影響。通過靜電探頭分析試樣表面電荷密度分布情況，探究表面電荷密度對閃絡電壓的影響，從而更加深入了解閃絡機理，為提高材料絕緣性能提真實可靠的數據。

附圖說明

圖1為本實用新型測量裝置的主體結構示意圖；