[发明专利]一种固体绝缘材料热刺激电流检测装置

说明书

本发明公开了一种固体绝缘材料热刺激电流检测装置，该装置包括：高压电极包括端盖和支座，在端盖和支座之间设有电极加热片，地电极与高压电极结构相同，且地电极对称设于高压电极的正下方；电极冷却室设有两个，电极冷却室一侧设有液氮进口，一端设有出气孔，且高压电极的支座和地电极的支座分别与两个电极冷却室连接；电极固定架包括四根绝缘螺柱和两个绝缘固定件，四根绝缘螺柱均匀布置在电极冷却室的周围，四根绝缘螺柱通过螺母与两个绝缘固定件连接；集成接口面板设于电极固定架的外部；屏蔽桶为设有顶盖的封闭腔体，整个测量装置置于屏蔽桶内部。

技术领域

本发明涉及固体电介质材料性能测试技术领域，具体而言，涉及一种固体绝缘材料热刺激电流检测装置。

背景技术

绝缘材料表面与内部带电状况关系到电气设备的稳定运行，按能带理论，绝缘材料自身存在的陷阱能级对材料的绝缘性能有着重要影响。现有理论研究成果表明，浅陷阱能级有助于避免材料内部出现局部电场集中，而深陷阱会显著降低载流子迁移，然而，不同陷阱分布对材料绝缘性能的确切影响方式至今尚未得出明确结论。通过测量材料热刺激电流可分析出其陷阱分布信息，对研究不同运行环境下材料绝缘失效具有重要意义。由于热刺激电流方法及装置对温度及其它环境变化十分敏感，因此合适的结构设计对测量的准确性十分重要。

专利CN201610931998公开了一种热刺激电流与空间电荷的联合测量装置，此装置具备热刺激电流与空间电荷测量两种功能，但是采取在紧挨待测样品一侧的金属板内注入\流出液氮的降温方式会导致降温过程中样品两侧温度分布不均匀。专利CN201720338789介绍了一种空间电荷-热刺激电流的联合分时测量装置，此装置同样具有测量空间电荷与热刺激电流两种功能；但测量热刺激电流时需要具有自增压的液氮杜瓦瓶将液氮压入测量腔体内，同时要把多余液氮回流到杜瓦瓶，这种设计增大了整个设备的占用空间。专利CN201610141274公开了一种固-液通用型热刺激电流测量装置，使热刺激电流法在液体电介质领域得到进一步推广应用，整体设计结构较为紧凑，但与上述两个专利类似，测量电极部分都使用了不同的两电极，这种结构方式会在测量热刺激电流的升温阶段造成待测样品两侧温度分布不均匀，从而降低测量的准确性。

综上，现有专门的以及与其他测量联用的热刺激电流测量装置，存在以下缺陷：(1)降温过程中采用循环液氮的冷却方式或采取将测量电极浸泡在液氮中的冷却方式的专利中，都存在因两个电极采用不同的结构设计而造成变温过程中待测样品两侧温度变化不一致的缺陷(2)升温过程中依靠单一加热源加热，使热量从一个测量电极传向另一个测量电极，造成待测样品两侧温度存在差异(3)采用循环液氮的冷却方式会导致整个测量装置占用空间大大增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种固体绝缘材料热刺激电流检测装置，提供一种结构紧凑的、待测样品两侧温度变化均匀的、液氮使用量少的热刺激电流测量装置，可以实现对不同厚度样品的极化和热刺激电流测量。

本发明提供了一种固体绝缘材料热刺激电流检测装置，该装置包括：

高压电极，其包括端盖和支座，所述支座中心设有竖直通孔，在所述端盖和所述支座之间设有电极加热片，在所述竖直通孔内部设有温度探头；

地电极，其与所述高压电极结构相同，且所述地电极对称设于所述高压电极的正下方；

电极冷却室，其设有上电极冷却室和下电极冷却室两个，所述电极冷却室侧壁设有液氮进口，所述电极冷却室一端设有液氮出气孔，且所述高压电极的支座顶端和所述上电极冷却室连接，所述地电极的支座顶端与所述下电极冷却室连接；

电极固定架，其包括四根绝缘螺柱和两个绝缘固定件，两个所述绝缘固定件平行设置于两个所述电极冷却室的上下两端，四根所述绝缘螺柱竖直设置于两个所述绝缘固定件之间，且四根所述绝缘螺柱均匀布置在所述电极冷却室的周围，四根所述绝缘螺柱通过螺母与两个所述绝缘固定件连接；

集成接口面板，其设于所述电极固定架的外部；