[发明专利]一种真空高温电导率测量装置及方法

说明书

【技术领域】

本发明属于电气绝缘测试技术领域，特别是涉及一种真空高温电导率测量装置及方法。

【背景技术】

随着超、特高压直流输电系统的发展，越来越多的固体绝缘材料应用于高压直流输变电设备中。固体绝缘材料电导率随温度变化较大，对于超、特高压直流电力设备的材料选择、绝缘结构设计及超、特高压直流系统的安全、可靠运行具有重要意义。

目前常见的固体绝缘材料电导率测量装置多是在大气压环境下进行测量，测试温度不能设置很高。而随着固体绝缘材料，特别是有机复合绝缘材料在电力设备中的大量应用，有机绝缘材料的吸水、吸气特性对于其电导率测量的影响较大；同时还有部分固体绝缘材料工作于高真空、高温环境、高场强环境下，而目前的电导率测量装置不能同时做到高真空、高温环境、高场强下测量。因此有必要对高真空、高温环境下的固体绝缘材料电导率进行测量。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种真空高温电导率测量装置及方法，其用以测量高真空、高温环境下的固体绝缘材料电导率。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种真空高温电导率测量装置，包括真空烘箱，真空烘箱的顶板上开设有通孔，该通孔处由外至内依次设有套管和高压导电杆；下支撑板设置在真空烘箱内，下支撑板的中心开设有圆柱形凹槽，圆柱形凹槽内从下至上依次设置有支撑绝缘件和保护电极，低压电极为圆柱形铝电极，其设置于支撑绝缘件的中心；上支撑板通过周向均匀设置的四个绝缘支撑杆安装在下支撑板的正上方，上支撑板的中心开有通孔，导向套设置在上支撑板的通孔处，导向套内设置有高压导杆，且高压导杆在导向套内能够上下移动，高压导杆的上端通过金属连接线与高压导电杆相连，高压导杆的下端通过球头连杆、球头以及球头压板与高压电极相连，且高压电极位于低压电极的正上方，保护电极和低压电极分别通过设置在下支撑板底端的BNC接头及高温同轴电缆连接真空烘箱外的电导率测量及显示系统。

本发明进一步改进在于：真空烘箱的温度可调范围为室温+10～300℃，精度为±0.5℃，真空度能够达到10pa。

本发明进一步改进在于：保护电极为环形铝电极，保护电极的上端面上开设有环状凹槽，该环状凹槽内嵌有环形绝缘件。

本发明进一步改进在于：绝缘件采用聚四氟乙烯制成，绝缘件的上端面开设有若干条环状凹槽。

本发明进一步改进在于：高压导杆的周向设置有突出部，该突出部与导向套之间设置有紧固弹簧。

本发明进一步改进在于：上支撑板、导向套、绝缘支撑杆以及支撑绝缘件的材质均为聚四氟乙烯，下支撑板的材质为铝，上支撑板和下支撑板与四个绝缘支撑杆之间通过六角绝缘螺母固定。

本发明进一步改进在于：真空烘箱的套管与真空烘箱之间、套管与高压导电杆之间采用环氧密封胶密封。

本发明进一步改进在于：保护电极、支撑绝缘件通过沉孔螺丝固定于下支撑板上。

一种真空高温电导率测量方法，包括以下步骤：

1)对固体绝缘试样进行干燥处理；

2)打开真空烘箱的侧门，握住高压导杆，向上拉起高压电极，将试样放在低压电极的上表面上，试样几何中心与低压电极中心重合，放下高压电极，确保高压电极紧压在试样上，然后连接好外电路，并关闭真空烘箱的侧门；

3)设定真空烘箱的温度，加热试样；

4)待真空烘箱的温度达到设定值并稳定后，抽真空至设定值，保持真空烘箱内的温度和真空度不变；

5)通过电导率测量及显示系统测量该温度下的试样的泄露电流及电导率。

本发明进一步改进在于，步骤1)中，将固体绝缘材料试样在100℃以及50Pa环境中干燥24小时。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术效果：

本发明可以同时做到高真空、高温、高场强条件下的电导率测量，有效地排除了水分及吸附气体对电导率测量的影响，从而实现准确测量固体绝缘材料电导率，为研究固体绝缘材料中水分及吸附气体对其电导率的影响提供了实验平台及测试方法。

【附图说明】

图1为本发明真空高温电导率测量装置的总体结构示意图；

图2为本发明上支撑板的俯视图；

图3为本发明下支撑板的俯视图；

图4为本发明高压导杆的结构示意图；

图5为本发明导向套的结构示意图；

图6为本发明球头连接件的结构示意图；

图7为本发明球头压板的结构示意图；

图8为本发明球头的结构示意图；