[实用新型]基于紫外和硝酸环境的聚合物电晕加速老化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电晕老化试验技术领域，特别涉及一种基于紫外和硝酸环境的聚合物电晕加速老化装置。

背景技术

由于金具、绝缘子设计安装不当，雾或露带来的潮湿等，金具端部场强过高或水珠等畸变周围场强分布，一旦超过了空气的击穿场强，就会导致电晕放电。在临近海边或常年空气湿度较高的很多地区，因为硅橡胶复合绝缘子常年在这种高湿度的环境下运行，电晕放电更易产生，劣化加速，电晕老化使材料表面结构破坏，并进一步导致电弧放电，使材料产生漏电起痕和电蚀损，导致其失去使用价值，而且这种电晕导致的材料老化是永久性的，绝缘子故障会在短短的几年后发生，有的甚至是几个月。因此，现有电晕加速老化装置环境条件主要以温度、湿度为主，采用针板电极产生电晕，同时并监测其电晕电流大小及波形。

电晕放电引起硅橡胶材料老化的主要原因可能是：电晕放电放电产生的电子、离子等带电离子对介质轰击引起材料高分子结构的破坏；放电过程有强烈的离子复合，会产生X射线、紫外线等辐射，引起材料分解；气隙中含有氧和氮，放电会形成臭氧和硝酸，这是强烈的氧化剂和腐蚀剂，使材料产生化学破坏。

发明内容

本实用专利提供了一种基于紫外和硝酸环境的聚合物电晕加速老化装置，通过添加硝酸和紫外线环境条件，使得原来电晕老化试验速度加快。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

玻璃钢腔体顶部设置淋湿装置，侧壁相对位置设置多个硝酸喷射头，玻璃钢腔体内放置一个平台，玻璃钢腔体还设置温控装置；

层状的环氧树脂放置在玻璃钢腔体内的平台上，在环氧树脂的中心放置氙灯，并在氙灯周围设置针板电极；

无感采样电阻与TVS瞬态抑制二极管并联，一端与环氧树脂连接，另一端与数据采集卡、工控机串联；调压器与电容分压器连接，电容分压器的两条输出线路分别与针板电极、数据采集卡连接。

所述玻璃钢腔体的底部设置硝酸收集装置。

所述电容分压器与针板电极之间的线路通过穿墙套管与玻璃钢腔体连接。

所述针板电极安装在升降装置上，且在针板电极上设置过流保护装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过添加硝酸和紫外线环境条件，使得原来电晕老化装置涵盖了紫外线、酸、湿度、温度四种可控环境，加快了电晕老化试验速度，为聚合物的电晕老化过程提供了参考和依据。

附图说明

图1为该老化装置的原理图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图中标号：

1-调压器；2-电容分压器；3-穿墙套管；4-硝酸喷射头；5-淋湿装置；6-氙灯；7-环氧树脂；8-无感采样电阻；9-TVS瞬态抑制二极管；10-数据采集卡；11-工控机；12-玻璃钢腔体；13-针板电极。

具体实施方式

本实用新型提供了一种基于紫外和硝酸环境的聚合物电晕加速老化装置，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本电晕加速老化试验装置包括采集系统、环境条件和电晕发生装置三大部分。

该老化装置的结构如图2所示。玻璃钢腔体12顶部设置淋湿装置5，侧壁相对位置设置多个硝酸喷射头4，玻璃钢腔体12内放置一个平台，玻璃钢腔体12还设置温控装置；层状的环氧树脂7放置在玻璃钢腔体12内的平台上，在环氧树脂7的中心放置氙灯6，并在氙灯6周围设置针板电极13；无感采样电阻8与TVS瞬态抑制二极管9并联，一端与环氧树脂7连接，另一端与数据采集卡10、工控机11串联；调压器1与电容分压器2连接，电容分压器2的两条输出线路分别与针板电极13、数据采集卡10连接；电容分压器2与针板电极13之间的线路通过穿墙套管3与玻璃钢腔体12连接。

采集系统包括数据采集卡10、无感采样电阻8、TVS瞬态抑制二极管9和工控机11。各通道电晕电流通过无感采样电阻8转换成电压信号，而TVS瞬态抑制二极管9可以保护无感采样电阻8。电晕电流和作用电压信号通过数据采集卡10被采集到工控机11中，工控机11通过LabVIEW软件对电晕电流信号进行FFT频谱和谐波分析。

环境条件包括影响聚合物老化的因素温度、湿度、硝酸和紫外线。温湿度通过温控系统、淋湿装置5和湿度传感器控制。硝酸喷射头4安装在玻璃钢腔体12左右两边，由于硝酸具有强氧化性，因此硝酸喷射头4和玻璃钢腔体12采用玻璃钢材料，并且设置专门的硝酸收集与处理装置。氙灯6安装在电晕发生装置的中部，使得紫外线对聚合物材料的影响较为均匀。

电晕发生装置包括针板电极13和环氧树脂7。针板电极13可以上下调整距离。