[发明专利]一种宽温范围和复合电场下绝缘材料击穿电压测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘材料击穿电压测量系统，具体涉及一种宽温范围和复合电场下的绝缘材料击穿电压测量系统，属于高电压与绝缘技术领域。

背景技术

现如今，电能作为一种不可或缺的重要资源，已然渗透到国家经济、国防、科研教育乃至人民生活等各个方面。人们通过各种电力设备将其他能源转换为电能并进行分配和输送，而这些电气设备的稳定运行离不开绝缘材料，这就对绝缘材料的介电强度提出了更高的要求，因此需要对绝缘材料在其工作环境内的击穿电压进行测量。许多大型电力设备正常运行时会使其内部温度升高，同时考虑到我国地域广阔，各地区温度差异较大，尤其在东北部地区冬季气温可达-40℃，而温度的变化会使绝缘材料的介电性能发生显著变化，所以有必要对所用绝缘材料的介电强度随其承受温度的变化进行测量，同时不同电力设备运行时所承受的电压波形不同，故也需要对复合电场下绝缘材料的击穿电压进行测量。

发明内容

本发明旨在提出一种宽温范围和复合电场下绝缘材料击穿电压测量系统，以解决目前绝缘材料击穿电压测量系统无法测量不同温度和复合电场下击穿电压的问题。本发明提出一种适用于宽温范围和复合电场下的绝缘材料击穿电压测量系统，包括交直流叠加高压源、高压穿墙套管、高低温控制箱、击穿箱、温度传感器、模数转换模块、计算机、电流互感器；

所述交直流叠加高压源高压端与高压穿墙套管一端相连；所述高压穿墙套管另一端与击穿箱顶部相连；所述击穿箱底部接地；所述击穿箱底部设有温度传感器，通过模数转换模块与计算机相连对击穿箱内温度进行实时监控；试样升压击穿时产生的大电流流经电流互感器，经过模数转换模块与计算机相连，对击穿电压与电流值进行采集。

所述交直流叠加高压源包括升压变压器、一号调压器、滤波电容器、高压硅堆、阻交电阻、试样、阻容分压器、隔直电容、保护电阻、二号调压器；所述升压变压器原边与220V工频电源相连，副边分别与一号调压器原边和二号调压器原边相连；所述一号调压器副边与高压硅堆阳极相连；所述高压硅堆阴极与滤波电容器一端和阻交电阻一端相连；所述滤波电容器另一端接地；所述阻交电阻另一端分别于试样与阻容分压器上端相连；所述试样接地；所述阻容分压器接地；所述二号调压器副边与保护电阻一端相连；所述保护电阻另一端与隔直电容一端相连；所述隔直电容另一端与阻容分压器上端相连；所述阻容分压器并联在试样两端。

所述击穿箱包括试验电极、密封盖、高压引线接头、气阀、箱体、温度传感器、排液管；所述密封盖顶端通过高压引线与高压穿墙套管相连，上端配有高压引线连接头和气阀；所述密封盖内侧通过高压引线与试验电极高压端相连；所述试验电极低压端与箱体相连；所述箱体侧面配有排液管并接地；所述温度传感器置于箱体底部。

进一步地：所述阻容分压器包括高压臂电容、低压臂电容、高压臂电阻、低压臂电阻；所述高压臂电容一端同时与隔直电容和高压臂电阻一端相连，另一端同时与高压臂电阻另一端、低压臂电容一端和低压臂电阻一端相连；所述低压臂电容另一端与低压臂电阻另一端相连并接地。

进一步地：所述密封盖材质为不锈钢。

进一步地：所述箱体材质为环氧树脂。

本发明所达到的效果为：实现了一种宽温范围和复合电场下绝缘材料击穿电压测量系统；通过调节高低温控制箱内温度实现对试洋温度的控制，通过调节交流侧一号调压器和直流侧二号调压器的方式实现对不同交直流含量电压的输出；采用密闭击穿箱配合试验电极可以实现对气、液、固三种状态试样击穿电压的测试，同时采用温度传感器、电流互感器、模数转换模块、计算机对试样温度、击穿电流和击穿电压进行实时测量和采集，保证控制和记录的精确度。

附图说明

图1是本发明的一种宽温范围和复合电场下绝缘材料击穿电压测量系统的总体结构示意图；

图2是交直流叠加高压源的电路连接示意图；

图3是击穿箱结构示意图；

图中：1交直流叠加高压电源；2高压穿墙套管；3高低温控制箱；4击穿箱；5温度传感器；6模数转换模块；7计算机；8电流互感器；1-1升压变压器；1-2一号调压器；1-3滤波电容器；1-4高压硅堆；1-5阻交电阻；1-6试样；1-7阻容分压器；1-8隔直电容；1-9保护电阻；1-10二号调压器；4-1试验电极；4-2密封盖；4-3高压引线接头；4-4气阀；4-5箱体；4-6排液管。

具体实施方式