[发明专利]直流电老化试验装置

说明书

直流电老化试验装置，属于涉及绝缘材料老化评估领域。解决了现有固体电介质的电老化测试过程中在移除击穿支路时必须对总供电电源断电，影响其它支路的运行状态的问题。本发明的高压直流电源通过保护电阻R1给N个测试电路供电，每个测试电路，用于给1个被测样品提供高压电，还用于监测该被测样品的击穿状态，并将监测结果发送至光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪对每个测试电路输出的监测结果进行解调后，获得解调结果；控制电路用于根据接收的解调结果判断该解调结果所对应的测试电路中的被测样品是否被击穿；当确定被击穿时，使该被测样品所在的测试电路供电断开。本发明主要用于进行绝缘材料的老化试验。

技术领域

本发明涉及绝缘材料老化评估领域。

背景技术

在强电场作用下，固体电介质丧失电绝缘能力由绝缘状态突变为良导电状态的过程称为击穿。均匀电场中，击穿电压与固体电介质厚度之比称为击穿场强，又称介电强度，它反映固体电介质自身的耐电强度。固体介质的击穿场强是时间的函数，加压时间越长，绝缘的击穿场强往往越低，通过电老化试验，可以测试出固体电介质击穿场强和时间的函数关系，只有获得该函数关系，才可以对绝缘结构进行更加合理的设计。

固体电介质的电老化试验方法是将多组样品进行长时的耐压测试，记录每种样品在不同测试电压下发生击穿时所需的时间。为减少误差，需测得多组数据，通常的做法是将多个样品与同一测试电源并联，如果某一支路的样品发生击穿，则测试电源所在支路的电流将激增，随即触发电源的保护机制，测试人员记录击穿时间，然后将击穿支路移除测试回路，恢复供电继续测试。该试验手段的缺点在于，样品击穿所需时间可达数月甚至数年之久，同一种材料制成的两个样品，在相同的试验条件下进行测试，获得的击穿时间可能相差几十甚至几百小时，如果采用人力来记录每一个试验数据，这个过程需要耗费大量精力；另一个缺点是测试过程中在移除击穿支路时必须对总供电电源断电，影响其它支路的运行状态，会影响最终的试验结果；因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决现有固体电介质的电老化测试过程中在移除击穿支路时必须对总供电电源断电，影响其它支路的运行状态的问题，本发明提供了一种直流电老化试验装置。

直流电老化试验装置，包括高压直流电源、控制电路、光纤光栅解调仪、采样电路、保护电阻R1和N个测试电路；N为大于或等于2的整数；

高压直流电源通过保护电阻R1给N个测试电路供电，且N个测试电路并联连接；

每个测试电路，用于给1个被测样品提供高压电，还用于监测该被测样品的击穿状态，并将监测结果以光信号的形式发送至光纤光栅解调仪；

光纤光栅解调仪，用于对每个测试电路输出的监测结果进行解调后，获得解调结果，并将获得的解调结果同时送至控制电路和采样电路；

采样电路，用于记录所接收的解调结果的到达时间；

控制电路，用于根据接收的解调结果判断该解调结果所对应的测试电路中的被测样品是否被击穿；当确定被测样品被击穿时，使该被测样品所在的测试电路供电断开。

优选的是，每个测试电路包括高压开关K1、采样电阻R2、上电极、下电极和光栅电压传感器；

上电极和下电极之间用于夹持被测样品，且高压开关K1、采样电阻R2、上电极、被测样品和下电极依次串联在一起，形成一条支路，其中，高压开关K1的首端作为支路的电压输入端，用于接收高压直流电源输出的测试电压，下电极作为支路的电压输出端接入电源地；

控制电路，还用于控制高压开关K1的开关状态；

光栅电压传感器，用于采集采样电阻R2两端的电压，并将采样获得的光信号作为测试电路的监测结果发送至光纤光栅解调仪。

优选的是，N个测试电路中的采样电阻R2的阻值相同。