[发明专利]一种基于巴申定律气压可调的固体绝缘材料高场强电阻率测试系统及其测试方法

说明书

一种基于巴申定律气压可调的固体绝缘材料高场强电阻率测试系统及其测试方法，属于高电压绝缘技术领域。高压电极置于试验箱内的绝缘支撑板上，试品放在高压电极上，测量电极及保护电极放于试品上，引线与电极相连，绝缘气体钢瓶与试验箱上部连通；废气回收装置与试验箱下部连通，高压直流电源输出直流高压至试品上，通过转换及保护装置将检流计接入测试电路。试品置于密封箱后抽真空或抽真空后充入绝缘气体；调节高压直流电源输出直流高压至被测试品上，通过转换及保护装置将检流计接入测试电路，进行读数并记录电流值及对应直流电压值；断开测量电路，再调节高压直流电源；往复记录多组数据测试完成。本发明用于固体绝缘材料体积电阻率测试中。

技术领域

本发明涉及一种固体绝缘材料体积电阻率测试系统及测试方法，具体涉及一种基于巴申定律气压可调的固体绝缘材料高场强电阻率测试系统及其测试方法，属于高电压绝缘领域。

背景技术

随着我国电网建设的大力发展，输电电压等级不断提高，特别是近年来直流输电技术的发展，一方面对输电设备绝缘结构的设计提出了新的挑战，另一方面对绝缘材料的性能也提出了更高的要求。与交流输电不同的是，在直流电压作用下，高压设备内电场分布取决于材料的电阻率。因此，在很多直流高压设备关键的绝缘部位，例如高压直流套管主绝缘、高压电缆附件主绝缘与附件增强绝缘、换流变压器主绝缘及出线装置中，如果绝缘材料本身具有电场自动调节功能，既绝缘材料具有电阻率自调节的非线性特性，则可在一定程度上实现高压直流设备中电场的自动均化。传统的固体绝缘材料电阻率非线性特性的测试方法为，常温常压下，采用绝缘电阻标准三电极测试系统，对固体绝缘材料片状试样施加直流高压，利用检流计测量流过绝缘材料内的电流，从而计算不同电场强度下绝缘材料的电阻率，并寻找其非线性规律。这种测试方法存在的问题是：为了得到较为明显的非线性特性，通常需要施加较高的直流电压，从而得到足够多的数据点。当所施加直流电压过高、电场强度过大时，被测试样表面泄露电流增大，甚至引发沿面放电，影响测试的准确度，严重时还会导致测试设备烧毁，使测试无法正常进行。这为高电场强度下绝缘材料电阻率的测试带来了很大困难。因此，研制一套适用于高电场强度下稳定可靠的新型固体绝缘材料体积电阻率测试系统是十分必要的。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明的目的是提供一种可施加直流高压电场的新型固体绝缘材料体积电阻率测试系统及其测试方法，在保留了传统的绝缘电阻标准三电极测试结构的基础上，运用巴申定律基本原理，成功的弥补了传统测试系统耐沿面放电电压低的问题，提高了测试电场强度，扩大了测量范围。

方案一：本发明提供了一种基于巴申定律气压可调的固体绝缘材料高场强电阻率测试系统，包括密封试验箱、压力表、测量电极、保护电极、高压电极、绝缘支撑板、高压引线、测试引线、保护引线、进气阀门、放气阀门、进气泵、出气泵、废气回收装置、绝缘气体钢瓶、绝缘气体钢瓶阀门、转换及保护装置、检流计和高压直流电源；

所述密封试验箱的侧面设置有箱门，密封试验箱的内部水平安装有绝缘支撑板，电极系统的高压电极置于绝缘支撑板上，被测试品放在高压电极上，测量电极及保护电极放于被测试品上，且被测试品及测量电极、保护电极、高压电极四圆同心，分别将高压引线、测试引线和保护引线与对应电极相连，密封试验箱的顶部安装有压力表；

所述绝缘气体钢瓶通过绝缘气体管路与密封试验箱的上部连通，绝缘气体管路上按照气体走向依次安装有绝缘气体钢瓶阀门、进气泵和进气阀门；

所述废气回收装置通过废气管路与密封试验箱的下部连通，废气管路上按照气体走向依次安装有放气阀门和出气泵；

所述高压直流电源输出直流高压至被测试品上，通过转换及保护装置将检流计接入测试电路。