CN109917242A - 一种材料电气特性试验工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种材料电气特性试验工装，包括：试验容器，试验容器包括容器壁和底板，底板上设有第一通孔；盖板，盖板与容器壁的顶部卡接，盖板设有与第一通孔相对的第二通孔；导电杆，导电杆滑动穿设于第二通孔中，导电杆位于试验容器外的一端用于连接高压引线，导电杆的另一端设有连接部；电极组件，电极组件包括上平板电极和下平板电极，上平板电极与连接部相连接，下平板电极与底板固定连接；接地导杆，接地导杆穿过第一通孔从底板引出；本发明还提供一种材料电气特性试验工装的使用方法；本发明提供的材料电气特性试验工装，结构简单、重量轻，能够简化试验操作并降低成本，同时方便拆卸及试验后的清洁和维护，满足在不同场景下的试验需求。

Description

一种材料电气特性试验工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，特别涉及一种材料电气特性试验工装及其使用方法。

背景技术

材料电气特性试验工装一般分为气工装和油工装，气工装一般是在气体绝缘介质中进行，例如SF6气体；油工装则一般是液体绝缘介质中，例如变压器油。试验时需要在绝缘容器中放置试验电极，试验电极可以是水平夹紧待测试样品，也可以是垂直夹紧待测试样品。垂直夹紧式一般是将下电极固定在绝缘底座上，上电极靠绝缘支撑件支撑，绝缘支撑件一般也固定于底座上。试验工装的接地金属杆从其侧面引出，引出线或接地导杆的开孔位置还需要利用密封件进行密封。

现有技术中的材料电气试验工装存在以下诸多问题：试验工装大多尺寸较小，不能满足高电压等级试验的需求；待试验的样品体积受限并且安装和拆卸繁琐；同时，绝缘介质填充后的试验工装整体重量大，移动不便；除此之外，用于密封接地导杆或底线的引出线的密封件有泄露的风险。鉴于现有技术存在的上述问题，急需开发一种能够进行绝缘介质的耐压、击穿，闪络等特性试验；并且便于观测、便于拆卸和便于移动的材料电气特性试验工装。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明目的在于提供一种材料电气特性试验工装及其使用方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种材料电气特性试验工装，包括：试验容器，所述试验容器包括容器壁和底板，所述底板上设有第一通孔；盖板，所述盖板与所述容器壁的顶部卡接，所述盖板设有与所述第一通孔相对的第二通孔；导电杆，所述导电杆滑动穿设于所述第二通孔中，所述导电杆位于所述试验容器外的一端用于连接高压引线，所述导电杆的另一端设有连接部；电极组件，所述电极组件包括上平板电极和下平板电极，所述上平板电极与所述连接部相连接，所述下平板电极与所述底板固定连接；接地导杆，所述接地导杆穿过所述第一通孔从所述底板引出。

进一步地，所述下平板电极为圆盘形，所述下平板电极连接在所述底板的中心位置，所述下平板电极与所述底板相连接的一侧有环形胶层，所述环形胶层包括边环和至少一条内环；所述下平板电极和所述底板通过所述环形胶层密封连接。

更进一步地，所述环形胶层与所述下平板电极同圆心设置，所述内环有三条。

优选地，所述试验容器材料为有机玻璃。

具体地，所述盖板还设有凸沿，所述盖板与所述容器壁通过所述凸沿卡接。

进一步地，所述材料电气试验工装还包括固定螺母，所述盖板和所述导电杆通过所述固定螺母活动连接。

优选地，所述导电杆的连接部设有外螺纹，所述上平板电极设有与所述外螺纹相匹配的螺纹孔，所述导电杆与所述上平板电极螺纹连接。

进一步地，所述上平板电极与所述下平板电极平行间隔相对。

本发明另一方面保护一种材料电气特性试验工装的使用方法，所述材料电气特性试验工装为上述技术方案所述的材料电气特性试验工装，包括以下几个步骤：

S1：将待测试样品放置在所述下平板电极上，将所述上平板电极与所述导电杆相连接，使得待测试样品位于所述上平板电极和所述下平板电极之间；

S2：将绝缘介质填充进所述试验容器内；

S3：盖上所述盖板；

S4：将所述接地导杆与接地线相连接，将所述导电杆位于所述试验容器外的一端与高压引线相连接；

S5：通电检测，逐渐加压，直至带测试样品被击穿。

进一步地，所述绝缘介质可以是液体绝缘介质，也可以是气体绝缘介质。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明提供的一种材料电气特性试验工装，结构简单、重量轻，能够简化试验操作和降低成本，同时方便拆卸进行试验后的清洁和维护，满足在不同场景下的试验需求。

2)本发明提供的一种材料电气特性试验工装，所述试验容器优选由有机玻璃材料制成，便于在试验过程中进行观察和监管。

3)本发明提供的一种材料电气特性试验工装，所述下平板电极与所述底板通过环形胶层固定连接，起到密封效果的同时便于所述接地导杆的引出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种材料电气特性试验工装的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种材料电气特性试验工装其中下平板电极设有环形胶层的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种材料电气特性试验工装其中下平板电极固定在底板上的侧视图。

图中：10-试验容器，101-容器壁，102-底板，103-第一通孔，20-盖板，201-第二通孔，202-凸沿，30-导电杆，40-电极组件，401-上平板电极，402-下平板电极，50-接地导杆，60-环形胶层，601边环，602-内环，70-固定螺母，80-待测试样品。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本文中所使用的技术或科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

结合图1至图3，本发明提供一种材料电气特性试验工装，包括：试验容器10，试验容器10包括容器壁101和底板102，底板102上设有第一通孔103；盖板20，盖板20与容器壁101的顶部卡接，盖板20设有与第一通孔103相对的第二通孔201；导电杆30，导电杆30滑动穿设于第二通孔201中，导电杆30位于试验容器10外的一端用于连接高压引线，导电杆30的另一端设有连接部；电极组件40，电极组件40包括上平板电极401和下平板电极402，上平板电极401与连接部相连接，下平板电极402与底板102固定连接；接地导杆50，接地导杆50穿过第一通孔103从底板102引出；容器壁101和底板102固定连接，接地导杆50的一端与下平板电极402固定连接，接地导杆50的另一端穿过第一通孔103伸出底板102外侧；较为优选地，第一通孔103位于底板102的中心位置，第二通孔201与第一通孔103相对，第二通孔201位于盖板20的中心位置。

作为可选地，底板102远离容器壁101的一侧还可以设有与之相配的托板，托板与底板102固定连接，托板在与第一通孔103相对的位置设有开孔，使得穿过第一通孔103的接地导杆50进一步穿过开孔，伸出在材料电气特性试验工装外；托板远离底板102的一侧安装有万向轮，万向轮至少有三个，万向轮用于方便材料电气特性试验工装的移动；进一步地，万向轮的数量可为四个、五个或者更多个。

作为可选地，导电杆30位于试验容器10外的一端还可以包覆有绝缘护套，绝缘护套用于保证试验人员的安全；进一步地，绝缘护套可由橡胶和/或塑料材料制成。

下平板电极402为圆盘形，下平板电极402连接在底板102的中心位置，下平板电极402与底板102相连接的一侧有环形胶层60，环形胶层60包括边环601(图3中未示出)和至少一条内环602(图2中未示出)；边环601位于下平板电极402的边缘，内环602位于下平板电极402与底板102相连接的界面上，环形胶层60能够将下平板电极402与底板102密封连接，从而能够防止填充在试验容器10内的绝缘介质侵入连接界面并从第一通孔103泄露；由于环形胶层60能够使得下平板电极402与底板102密封，从而使得接地导杆50可以从底板102直接引出，而第一通孔103与接地导杆50之间不再需要利用密封件进行密封处理，美观的同时降低了工装制造工艺难度，提高了绝缘裕度。

试验容器10材料为有机玻璃；有机玻璃材料能够提供试验容器10以较好的视野，便于在试验过程中实时跟踪和监管。

作为可选地，容器壁101可设有观察窗，观察窗由有机玻璃材料制成，通过观察窗试验人员能够清楚地对试验过程进行观察、记录和监管；进一步地，观察窗有多个，并且多个观察窗呈一定角度设置在容器壁101上。

盖板20还设有凸沿202，盖板20与容器壁101通过凸沿202卡接；凸沿202与容器壁101端部相匹配；本发明提供的盖板20和容器壁101不需要密封件密封连接，只需简单扣合即可，因此能够简化试验步骤、降低试验难度。

作为可选地，容器壁101和盖板20的连接处还可以设有缓冲垫，缓冲垫设置在凸沿202处和/或盖板20与凸沿202相连接的端部。盖上盖板20，在缓冲垫的作用下，能够使得盖板20稳定闭合，从而盖板20不会在试验进行中松动或脱落；进一步地，导电杆30能够在试验进程中保持稳定，进而上平板电极401与待测试样品80能够稳定接触，确保试验正常进行。

作为可选地，本发明提供的盖板20上还可以设置有把手，把手用于辅助开启和闭合盖板20；进一步地，把手有两个，且把手对称设置在第二通孔201的两侧。

材料电气试验工装还包括固定螺母70，盖板20和导电杆30通过固定螺母70活动连接；优选地，固定螺母70为成对设置，固定螺母70设置在盖板20的两侧，成对设置的固定螺母70能够夹紧盖板20从而能够稳固导电杆30，使得导电杆30在试验进程中不会松动；通过铆定固定螺母70，能够固定导电杆30伸入试验容器10的深度，从而确定上平板电极401与下平板电极402的相对位置；即上平板电极401距离下平板电极402的高度可根据具体试验工况进行调整。当然，导电杆30还可以通过其他固定方式固定于盖板20上，如卡扣等，在此不一一赘述。

导电杆30的连接部设有外螺纹，上平板电极401设有与外螺纹相匹配的螺纹孔，导电杆30与上平板电极401螺纹连接。螺纹连接使得上平板电极401易于拆卸和更换，提高试验效率。当然，导电杆30与上平板电极401之间还可以通过其他方式进行连接，如螺栓、焊接等，在此不一一赘述。

上平板电极401与下平板电极402平行间隔相对；较为优选地，上平板电极401和下平板电极402均与试验容器10所在轴线垂直。

本发明实施例提供的一种材料电气特性试验工装，通过在试验容器10的容器壁101上设置观察窗或由有机玻璃材料制成试验容器10，使得能够更方便、更直观地观察以及实时对试验进程进行观察、记录和监管；并且本发明实施例提供的一种材料电气特性试验工装通过环形胶层60将下平板电极402与底板102固定连接，起到密封效果的同时，无需利用密封件，便于接地导杆50的引出；除此之外，本发明实施例提供的一种材料电气特性试验工装结构简单、重量轻，能够简化试验操作、降低成本和提高试验效率。

实施例2，为实施例1的优选实施例

与实施例1的区别在于：作为优选地，环形胶层60与下平板电极402同圆心设置，内环602有三条；进一步地，三条内环602均匀分布在下平板电极402上，下平板电极402与上平板电极401同轴设置。

当试验容器10装填有绝缘介质后，绝缘介质蔓延至下平板电极402与底板102之间的连接界面。外环601与三个互相分隔开的内环602能够形成多道密封防线，即便一条胶层密封失效，也不影响另外几条胶层的密封效果；因此相较于传统的整体胶装方式，本发明提供的材料电气特性试验工装其中下平板电极402所采用的密封方法密封效果可靠性更高。

当然，在其他的实施例中，环形胶层60不限于设置成环形，也可以设置为能够将下平板电极402与底板102之间密封连接的其他形状，比如圆形、锥形、多边形等，或者是边环601为完整环形，内环602为弧形等，在此不一一赘述。

实施例3

需要说明的是，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。

结合图1至图3，本实施例提供一种材料电气特性试验工装的使用方法，材料电气特性试验工装为上述技术方案所述的材料电气特性试验工装，包括以下几个步骤：

S1：将待测试样品80放置在下平板电极402上，将上平板电极401与导电杆30相连接，使得待测试样品80位于上平板电极401和下平板电极402之间；

S2：将绝缘介质填充进试验容器10内；

S3：盖上盖板20；

S4：将接地导杆50与接地线相连接，将导电杆30位于试验容器10外的一端与高压引线相连接；

S5：通电检测，逐渐加压，直至带测试样品被击穿。

试样过程中，将待测试样品80放置在下平板电极601的中部，待测试样品80可以具有多种尺寸、类型以及多种外形，例如片状、管状或块状以及其他未罗列在内的形状；上平板电极401可根据试验需求相应选择，因此，本发明实施例中不对上平板电极401的材质、形状特性等做出限定。

较为优选地，待测试样品80与上平板电极401和下平板电极402分别接触的两个侧面应互相平行且与试验容器10所在的中心轴线垂直，并且两个侧面应尽可能的平滑，使得待测试样品80能够与电极组件40有良好接触。

进一步地，电极组件40的尺寸应大于待测试样品80的尺寸；优选地，电极组件40应能够完全覆盖待测试样品80，使得电极组件40的周向边界与带测试样品的周向边界之间的间隔值不小于15mm。

在试验开始之前，应通过有机玻璃材料制成的容器壁101或设置在容器壁101上的观察窗观察带测试样品放置的位置是否正确，并及时调整。

绝缘介质可以是液体绝缘介质，也可以是气体绝缘介质；液体绝缘介质，例如经过滤处理后达到IEC 60296标准的变压器油；气体绝缘介质，例如空气、N2、SF6气体等；在试验过程中，绝缘介质应与电极组件40充分接触，即绝缘介质应能够将上平板电极401完全浸没。

与导电杆30位于试验容器10外的一端相连接的高压引线应尽可能地远离本发明提供的材料电气特性试验工装，以保证试验的安全性；试验开始前应对通电线路进行检测，试验过程中，试验电压从零开始匀速上升直至带测试样品击穿发生，优选地，电压上升速度为1000V/s；试验结束后，应及时断电。

本实施例在实施例1的基础上，提出了一种材料电气特性试验工装的使用方法，能够简化传统材料电气特性试验的步骤、缩短试验周期和提高试验效率，还可以满足在不同工况下的试验需求，适用性广。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种材料电气特性试验工装，其特征在于，包括：

试验容器(10)，所述试验容器(10)包括容器壁(101)和底板(102)，所述底板(102)上设有第一通孔(103)；

盖板(20)，所述盖板(20)与所述容器壁(101)的顶部卡接，所述盖板(20)设有与所述第一通孔(103)相对的第二通孔(201)；

导电杆(30)，所述导电杆(30)滑动穿设于所述第二通孔(201)中，所述导电杆(30)位于所述试验容器(10)外的一端用于连接高压引线，所述导电杆(30)的另一端设有连接部；

电极组件(40)，所述电极组件(40)包括上平板电极(401)和下平板电极(402)，所述上平板电极(401)与所述连接部相连接，所述下平板电极(402)与所述底板(102)固定连接；

接地导杆(50)，所述接地导杆(50)穿过所述第一通孔(103)从所述底板(102)引出。

2.根据权利要求1所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述下平板电极(402)为圆盘形，所述下平板电极(402)连接在所述底板(102)的中心位置，所述下平板电极(402)与所述底板(102)相连接的一侧有环形胶层(60)，所述环形胶层(60)包括边环(601)和至少一条内环(602)。

3.根据权利要求2所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述环形胶层(60)与所述下平板电极(402)同圆心设置，所述内环(602)有三条。

4.根据权利要求1所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述试验容器(10)材料为有机玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述盖板(20)还设有凸沿(202)，所述盖板(20)与所述容器壁(101)通过所述凸沿(202)卡接。

6.根据权利要求1所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述材料电气试验工装还包括固定螺母(70)，所述盖板(20)和所述导电杆(30)通过所述固定螺母(70)活动连接。

7.根据权利要求1所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述导电杆(30)的连接部设有外螺纹，所述上平板电极(401)设有与所述外螺纹相匹配的螺纹孔，所述导电杆(30)与所述上平板电极(401)螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种材料电气特性试验工装，其特征在于，所述上平板电极(401)与所述下平板电极(402)平行间隔相对。

9.一种材料电气特性试验工装的使用方法，所述材料电气特性试验工装为权利要求1-8任意一项所述的材料电气特性试验工装，其特征在于，包括以下几个步骤：

S1：将待测试样品(80)放置在所述下平板电极(402)上，将所述上平板电极(401)与所述导电杆(30)相连接，使得待测试样品(80)位于所述上平板电极(401)和所述下平板电极(402)之间；

S2：将绝缘介质填充进所述试验容器(10)内；

S3：盖上所述盖板(20)；

S4：将所述接地导杆(50)与接地线相连接，将所述导电杆(30)位于所述试验容器(10)外的一端与高压引线相连接；

S5：通电检测，逐渐加压，直至带测试样品被击穿。

10.根据权利要求9所述的一种材料电气特性试验工装的试验方法，其特征在于，所述绝缘介质可以是液体绝缘介质，也可以是气体绝缘介质。