CN113092967A - 一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试*** - Google Patents

一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试*** Download PDF

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郭文敏
刘畅
李忠华
高云徽
贾宏旭
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation

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Abstract

一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，属于高电压绝缘研究领域。本发明目的在于研究固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电特性；本发明由电极***、实验腔、充气加压装置组成，所述电极***的接高压电极和接地电极通过螺栓固定在实验腔下盖，做为实验的测试电极；所述实验腔由上盖、下盖、罐体通过长螺栓连接固定组成，做为实验容器；所述充气加压装置的充气气囊放置在实验腔内部上侧，由软管穿过罐体侧壁与打气装置连接，用于给无机粉体提供不同压力改变其堆砌状态；本发明可以研究交流、直流条件下不同种类、不同粒径、不同堆砌状态无机粉体与固体绝缘介质的沿面放电特性。

Description

一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***
技术领域
本发明涉及电气绝缘测试领域，具体为一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***。
背景技术
气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)作为可能取代架空线路、电力电缆以及穿墙套管的替代方案，在大容量、长距离输电领域已经得到日益广泛的应用，传统的GIL使用SF6作为绝缘介质而存在成本太高、分解物对设备和人有损害、对工作环境有一定要求、对环境有危害等缺点，而一些无机粉体的绝缘性能、导热性能都不错，是一种可替代SF6气体的材料，无机粉体绝缘管道(IPIL)是哈尔滨理工大学李忠华教授课题组提出的一种新的概念，即用无机粉体替代部分或全部SF6气体。
经过前人的大量研究已经发现，放电总是发生在GIL气固界面，并且沿面放电电压值远低于击穿电压，是电力装备绝缘最薄弱的环节之一，沿面放电电压值远低于击穿电压，是电力装备绝缘最薄弱的环节之一，沿面放电过程中，绝缘子表面有会流过大电流以及高能量的电弧。这种闪络电弧会造成绝缘子表面的非自恢复损坏。而绝缘介质通常都会长期处于随时闪络的状态，这导致绝缘材料的绝缘性能随时面临着被破坏的危险，进而对电网形成威胁造成停电或仪器损坏，在IPIL中也会存在同样的问题，所以有必要研究固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电特性机理。
不同于传统的气固界面的沿面放电特性研究并应用在相应领域，本发明提出的固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***用于研究不同种类、不同粒径和不同堆砌状态的无机粉体与固体绝缘介质的宏观界面沿面放电特性。
发明内容
为了解决现有技术的问题，进行固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电特性研究，本文申请提出了一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***。
本发明的固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，包括实验腔、电极***和充气加压装置。
本发明提出了一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，将固体绝缘介质试样紧压在接高压电极和接地电极下，通过螺栓把电极固定在实验腔下盖，构成电极测试***，然后将无机粉体加入实验腔内，通过长螺栓将上盖、垫片、罐体和下盖连接固定，再通过由气囊、气管和打气装置配合组成的充气加压装置，实现对无机粉体外部压力的变化，改变了无机粉体的堆砌状态。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1)本发明可以研究固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电特性。
2)本发明可以通过充气加压装置改变无机粉体的堆砌状态，可以研究不同堆砌状态的无机粉体对宏观界面沿面放电特性的影响。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：
图1为固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***结构示意图；
图2为实验腔上盖；
图3为实验腔下盖；
图4为电极***俯视图；
图5为垫片俯视图；
图6为罐体俯视图；
图中：1、为上盖，2、为垫片，3、为罐体，4、为短螺栓，5、为接地电极，6、为下盖，7、为接高压电极，8、为气管，9、为气囊，10、为长螺栓，11、为定位孔，12、为通孔，13、为电极定位孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，本实施例的固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，包括：实验腔做为实验容器承装无机粉体；电极***用于测试沿面放电特性；充气加压装置用于提供不同大小的压力给无机粉体，改变无机粉体的堆砌状态，具体操作如下所述：
1)施加电压前，先将固体绝缘介质试样紧压在电极5、7和实验腔下盖6之间，通过螺栓4穿过匹配的定位孔11和电极定位孔13实现紧密连接；
2)完成步骤1)之后，将实验腔的下盖6、垫片2和罐体3通过螺栓10穿过匹配的通孔12连接固定，组成可以承装无机粉体的容器；
3)完成步骤2)之后，将选取的无机粉体均匀平铺倒入实验腔内，盖上上盖1并拧紧螺栓10，形成封闭的实验腔；
4)完成步骤3)之后，使用打气装置通过气管8给气囊9充气，给无机粉体施加外部压力，改变无机粉体的堆砌状态；
5)完成步骤4)之后，逐步升高施加在试样上的电压，直至发生沿面放电，通过万用表记录沿面放电电压大小；
6)根据步骤5)所得结果，分析不同粉体、不同粒径、不同堆砌状态、不同粉体(不同材质、不同粒径)复配是如何影响固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电特性的，并探讨分析固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电特性的机理。
最后说明的是，本发明的实施例的上述描述是为了示例和说明的目的而给出的。它们并不是穷举性，也不意于将本发明限制于这些精确描述的内容，在上述教导的指引下，还可以有许多改动和变化。这些实施例被选中和描述仅是为了最好解释本发明的原理以及它们的实际应用，从而使得本领域技术人员能够更好地在各种实施例中并且使用适合于预期的特定使用的各种改动来应用本发明。因此，应当理解的是，本发明意欲覆盖在下面权利要求范围内的所有改动和等同。

Claims (9)

1.一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：包括实验腔、电极***和充气加压装置，其中所述实验腔主要由上盖、下盖、垫片、罐体组成并通过长螺栓穿过上盖、下盖、垫片、罐体上匹配的通孔连接固定，所述电极***由接高压电极和接地电极组成并通过短螺栓穿过接高压电极、接地电极和实验腔下盖上匹配的定位孔固定在实验腔下盖，所述接高压电极与所述接地电极之间间距为5mm，所述充气加压装置由气囊、气管和打气装置组成。
2.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述实验腔的上盖、下盖、罐体的材质均为3240环氧树脂。
3.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述垫片和气囊材质均为橡胶。
4.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述电极***材质均为紫铜。
5.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述实验腔的上盖、下盖、垫片、罐体上设有匹配的通孔；所述的接高压电极、接地电极和实验腔下盖上设有匹配的定位孔。
6.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述实验腔的上盖、下盖、垫片和罐体通过长螺栓固定连接。
7.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述电极***包括两种电极结构，分为接高压电极和接地电极。
8.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：电极***的接高压电极和接地电极与实验腔的下盖通过短螺栓固定连接。
9.根据权利要求1所述一种固体绝缘介质与无机粉体宏观界面沿面放电测试***，其特征在于：所述充气加压装置的气囊放置于实验腔内部上侧，用于给无机粉体提供不同大小的压力，改变无机粉体的堆砌状态。
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