[发明专利]变压器油纸绝缘沿面闪络和击穿联合测试装置

说明书

一种变压器油纸绝缘沿面闪络和击穿联合测试装置，包括油浴模块、高压源模块、CCD观测模块、检测电极和绝缘支撑模块，其中：检测电极和绝缘支撑模块设置于油浴模块内部，用于对试样沿面闪络和击穿实时观测的CCD观测模块位于油浴模块外部，高压源模块与检测电极相连并通过高压继电器进行沿面闪络实验高压与击穿实验高压的切换。本发明实现对油纸绝缘沿面闪络性能和击穿性能的相关性的实验设备研制，对同一试样先进行沿面闪络实验再进行击穿实验，研究试样沿面闪络对击穿性能造成的影响。

技术领域

本发明涉及的是一种绝缘材料测试领域的技术，具体是实现变压器油纸绝缘沿面闪络性能和击穿性能联合测试的装置。

背景技术

变压器油纸的绝缘水平一直以来都是人们不断研究的热点问题，耐受±800kV等级以上的变压器中的主绝缘采用的是油纸复合绝缘，常采用油浸纸板的结构来满足变压器电压等级的要求。目前国内外关于变压器油纸绝缘沿面闪络和击穿性能的测试装置，采用单一的检测装置进行单独测量，无法对同一试样进行沿面闪络性能和击穿性能的联合测量。

现有技术中，中国发明专利申请号201010285751.4公开了一种通过更换不同试验电极实现击穿或沿面闪络单独测量的变压器油纸绝缘性能测试装置，实现更换电极进行击穿或沿面闪络测试，对于试样无法确定提高电压之后是先发生击穿还是先发生沿面闪络，且试样大小受限于电极大小，对于同一试样，无法研究沿面闪络与击穿的相关性。变压器油纸绝缘的沿面闪络性能和击穿性能是表现其绝缘性能的两个重要指标，具有相关性，如果变压器油纸绝缘长期发生微弱沿面放电，会演变成绝缘材料的最终击穿。

发明内容

本发明针对现有油纸击穿和沿面闪络研究中检测装置测试性能的单一局限性，提出一种变压器油纸绝缘沿面闪络和击穿联合测试装置，对同一试样进行沿面闪络和击穿实验联合测量，研究油纸试样沿面闪络后的击穿性能，确定试样沿面闪络对于材料击穿性能的影响程度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：油浴模块、高压源模块、CCD观测模块、检测电极和绝缘支撑模块，其中：检测电极和绝缘支撑模块设置于油浴模块内部，用于对试样沿面闪络和击穿实时观测的CCD观测模块位于油浴模块外部，高压源模块与检测电极相连并通过高压继电器进行沿面闪络实验高压与击穿实验高压的切换。

所述的检测电极包括：高压击穿电极、沿面闪络针电极和地电极，其中：高压击穿电极根据实验要求设置为球电极或者板电极，高压击穿电极和地电极通过绝缘支撑模块设置于待测试样两侧，对高压击穿电极施加高电压，进行击穿实验，通过CCD观测模块观察击穿的过程，沿面闪络针电极设置于与地电极同侧的试样表面上方且与地电极之间的距离可调，并采用针电极紧密接触待测试样表面的形式，对针电极施加高电压，通过CCD观测模块观察沿面闪络的过程。

所述的高压击穿电极和沿面闪络针电极共用一个地电极。

所述的油浴模块为整个测试提供温度控制，同时保证击穿模块和沿面闪络模块的绝缘距离，该模块包括：有机玻璃制作的实验油箱和加热油箱，其中：通过上下两个油管实现加热油箱中的油与实验油箱中的油进行循环，确保整个油浴模块温度达到稳定，由于实验油箱中的油流入流出速度不匹配，会导致流入实验油箱中的油吸入气体，油中的气泡在沿面闪络和击穿的过程中先击穿油中的气体，从而影响击穿和沿面闪络路径，影响实验结果的准确性，通过上油管连接的流量电机控制流入实验油箱的流速，解决流入流出不匹配导致实验油箱进油口出现吸入气泡的问题。

所述的实验油箱采用有机玻璃加工，为透明结构以方便观察。

所述的高压源模块通过高压引线为沿面闪络针电极和高压击穿电极提供高电压并通过高压继电器进行切换。