[实用新型]用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置，属于电力领域。 

背景技术

近年来，各种中高频的电力电子设备在电力系统等领域得到了日益广泛的应用，与此同时也对绝缘材料的性能提出了新的考验。在高压电力设备如电缆中，随着电压等级和容量的不断提高，电树枝老化成为导致绝缘材料失效的重要原因。 

电树枝是一种发生在电介质中的电致裂纹现象，因其形状与树枝相似而得名，它的存在将导致绝缘等级下降，是一种严重威胁电器设备，开关器件和绝缘套管运行安全的电老化现象。 

自从1972年首次在聚合物绝缘中发现电树枝以来持久深入的研究，人们对电树枝现象的认识逐渐从表面走向深入。但目前观测主要是单一的采用CCD数字摄像采集系统，对电树枝动态生长过程的拍摄大量实验照片和生长特性数据，探讨绝缘中的电树枝发展特征与材料聚集态结构的关系。 

目前系统存在的主要问题有： 

1）CCD摄像采集系统拍的是模拟图像，其放大仅仅是将模拟图像整体放大，而透光性反比与放大倍数，所以镜头放大倍数较小，无法观测到电树枝微小量的变化；并且在高电压情况下，对镜头的工作距离很难满足实验的要求。 

2）目前光源为橙黄色碘钨灯或白炽灯等提供，直射试样会使得镜头过度曝光，不直射试样，光线提供不足，镜头无法观测到试样内部的情况，而不能感测到电树枝细微结构。 

3）因聚合物材料的半透明或不透明的结构，在进行观测时可能会产生其它的光学现象，而使观测结果不够清晰。 

4）对焦困难，试样与镜头的相对位置不固定，每次更换试样后对焦困难。 

5）放大倍数不确定，尺寸标度不准确。每次更换试样后，若想得到精确的测量尺寸，都需要重新校核。 

发明内容

本实用新型目的是为了解决采用CCD摄像采集系统观察电树枝存在的问题，提供了一种用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置。 

本实用新型所述用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置，它包括近红外光源、 绝缘油箱、地电极、聚合物-无机填料复合物试件、钨针、交流升压电路、220V交流电源、放大镜头、视频显微镜和计算机； 

绝缘油箱为充满绝缘油的箱体，地电极设置在绝缘油箱的底部，地电极上设置有聚合物-无机填料复合物试件；近红外光源和放大镜头设置在绝缘油箱外相对的两侧，并与聚合物-无机填料复合物试件在同一直线上； 

220V交流电源的220V交流电压输出端与交流升压电路的输入端相连； 

交流升压电路的输出端与露出绝缘油外的钨针的顶部连接； 

钨针的针尖置于聚合物-无机填料复合物试件内； 

近红外光源发出的光束经过绝缘油后进入聚合物-无机填料复合物试件，从聚合物-无机填料复合物试件透射出的光束经过绝缘油后进入放大镜头的光输入端； 

放大镜头的放大信号输出端与视频显微镜的输入端相连；视频显微镜的电树枝图片信号输出端与计算机的电树枝图片信号输入端相连。 

本实用新型的优点：本实用新型所述用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置结构简单，观测的电树枝效果好，放大倍数最大可达2086，该观测系统分辨率为0.96μm，并同时具备景深2.24μm。 

附图说明

图1是本实用新型所述用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置的结构示意图； 

图2是采用传统方式观测的电树枝照片； 

图3是采用本实用新型方式观测的电树枝照片。 

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述用于聚合物-无机填料复合物电树枝的观测装置，它包括近红外光源1、绝缘油箱2、地电极3、聚合物-无机填料复合物试件4、钨针5、交流升压电路6、220V交流电源7、放大镜头8、视频显微镜9和计算机10； 

绝缘油箱2为充满绝缘油的箱体，地电极3设置在绝缘油箱2的底部，地电极3上设置有聚合物-无机填料复合物试件4；近红外光源1和放大镜头8设置在绝缘油箱2外相对的两侧，并与聚合物-无机填料复合物试件4在同一直线上； 

220V交流电源7的220V交流电压输出端与交流升压电路6的输入端相连； 

交流升压电路6的输出端与露出绝缘油外的钨针5的顶部连接； 

钨针5的针尖置于聚合物-无机填料复合物试件4内；