[发明专利]电场敏感型绝缘材料静态性能测试装置及系统

摘要

本发明公开了一种电场敏感型绝缘材料静态性能测试装置及系统，涉及用电、电化学或磁的方法测试或分析材料的方法技术领域。所述测试系统包括电场敏感型绝缘材料静态性能测试装置，还包括高压直流电源、限流电阻、第一气动延时高压开关K1、高压无感电容器、第二气动延时高压开关K2、采样电阻、示波器、第三气动延时高压开关K3和放电电阻。所述系统利用电容器充放电的设计避免被测绝缘材料性能的变化对电源的损伤，能起到对电源的保护功能。测试系统中的后置放电电阻可在测试结束时充分泄放电容器残余电量，保证操作安全。

主权项

一种电场敏感型绝缘材料静态性能测试系统，包括电场敏感型绝缘材料静态性能测试装置，所述电场敏感型绝缘材料静态性能测试装置包括绝缘透明箱体（1），所述箱体内的底板（2）上设有绝缘夹具，所述绝缘夹具包括左活动块（3）和右活动块（4），所述左活动块（3）和右活动块（4）与所述底板（2）之间通过滑轨或滑槽（5）相互滑动配合连接，所述左活动块（3）和右活动块（4）相对的两个面上分别设有一个测试电极，每个测试电极与一条高压绝缘导线（6）电连接，且高压绝缘导线（6）延伸至所述箱体外构成接线端；所述测试电极为圆盘电极（13），所述圆盘电极包括水平连接部（14）和竖直设置的圆盘电极部（15），所述水平连接部（14）的一端与所述活动块固定连接，所述水平连接部（14）的另一端与所述圆盘电极部（15）固定连接，且所述圆盘电极部（15）位于所述活动块的外侧面之外，当对电场敏感型绝缘材料（16）进行测试时，所述绝缘材料呈竖直设置，且所述绝缘材料被两块圆盘电极部（15）夹持，所述圆盘电极（13）之间用于产生垂直与所述绝缘材料的电场；或所述测试电极包括条形电极组，所述条形电极组包括呈上下对称设置的上条形电极（17）和下条形电极（18），每组所述条形电极组中，下条形电极（18）与所述活动块固定连接，上条形电极（17）与下条形电极（18）之间借助于螺钉（19）安装，当对电场敏感型绝缘材料（16）进行测试时，所述绝缘材料呈水平设置，所述绝缘材料的左右两侧分别被两组条形电极组所夹持，所述条形电极组之间用于产生平行于所述绝缘材料的电场；所述装置还包括位于箱体外的控制器、绝缘气体气瓶（7）和调温板（8）以及位于所述箱体内的温湿度传感器（9）和调温风扇（10），所述气瓶的出气端连接有高压气管（11），所述高压气管（11）的出气口位于所述箱体内，且所述高压气管（11）上设有常闭电磁阀，所述电磁阀受控制于所述控制器，用于在所述控制器的控制下打开或关闭；所述温湿度传感器（9）位于所述箱体的内壁上，与所述控制器的信号输入端连接，用于采集所述箱体内的温湿度信息；所述调温风扇（10）位于所述箱体的内壁上，受控于所述控制器，用于在所述控制器的控制下对所述箱体内的温度和湿度进行调整；所述调温板（8）位于所述底板（2）的下侧，受控于所述控制器，用于在所述控制器的控制下对所述箱体进行加热处理，对所述箱体内的温度和湿度进行调节；其特征在于：所述测试系统还包括高压直流电源（20）、限流电阻（21）、第一气动延时高压开关K1（22）、高压无感电容器（23）、第二气动延时高压开关K2（24）、采样电阻（25）、示波器（26）、第三气动延时高压开关K3（27）和放电电阻（28），所述高压直流电源（20）的正极依次经限流电阻（21）、第一气动延时高压开关K1（22）以及所述电容器后与所述电源的负极连接，且所述电源的负极接地；所述第二气动延时高压开关K2（24）的一端接所述电容器与第一气动延时高压开关K1（22）相电连接的一端，所述第二气动延时高压开关K2（24）的另一端与所述测试装置中一条高压绝缘导线（6）的接线端连接，所述测试装置中另一条高压绝缘导线（6）的接线端与所述采样电阻（25）的一端电连接，所述采样电阻（25）的另一端接地，所述示波器（26）与所述采样电阻（25）并联；所述第三气动延时高压开关K3（27）的一端接所述电容器与第一气动延时高压开关K1（22）相电连接的一端，所述第三气动延时高压开关K3（27）的另一端经所述放电电阻（28）接地；使用所述系统对所述绝缘材料进行测试时，调整左活动块（3）与右活动块（4）之间的距离，将所述绝缘材料夹持在两个测试电极之间；绝缘材料夹持好之后，使所述控制器进入到测试状态，控制器控制所述电磁阀打开，向所述箱体内充入绝缘气体，并根据温湿度传感器（9）采集的信息控制所述风扇动作，使所述箱体内温湿度均匀统一；控制所述第一气动延时高压开关K1（22）闭合，此时第二气动延时高压开关K2（24）和第三气动延时高压开关K3（27）打开，通过所述高压直流电源（20）为所述电容器充电；所述电容器充满电后控制所述第一气动延时高压开关K1（22）打开，控制所述第二气动延时高压开关K2（24）闭合，此时第三气动延时高压开关K3（27）打开，所述电容器放电，在所述测试电极之间产生激励强电场，且所述激励强电场施加给所述绝缘材料，如果示波器（26）的参数有较大变化，说明被测绝缘材料发生了相变，通过示波器的峰峰电压值的变化可以计算出被测材料的电导率，同时可以绘制出材料的相变曲线，反之，则被测绝缘材料没有发生相变；测试完毕后，控制所述第二气动延时高压开关K2（24）打开，第三气动延时高压开关K3（27）闭合，此时第一气动延时高压开关K1（22）处于打开状态，通过所述放电电阻（28）对所述电容器上可能剩余的电量进行放电处理；如果被测绝缘材料没有发生相变，则重新重复上述电容器放电、电源输出电压调节对电容器充电、电容器放电产生激励电场的步骤，直到所述被测绝缘材料发生相变。