[发明专利]高压强下综合介电性能测量用压力腔结构及其测量方法

说明书

本发明涉及一种高压强下综合介电性能测量用压力腔结构及其测量方法，所述压力腔结构包括陶瓷环、模具钢套、玄武岩纤维套和防涨保护钢套，所述防涨保护钢套套设在所述玄武岩纤维套外侧，所述玄武岩纤维套内部设有通孔，该通孔侧壁连接所述陶瓷环和所述模具钢套，所述陶瓷环下端受所述通孔侧壁支撑，上端连接所述模具钢套，所述压力腔结构设有低压孔和高压孔，所述低压孔和所述高压孔均从所述压力腔结构外侧贯通至所述玄武岩纤维套内部的通孔。与现有技术相比，本发明能承受较高的压强，且可用于测量多种介电性能，具有测量方便、牢固可靠和制造成本低等优点。

技术领域

本发明涉及绝缘电介质综合介电性能测量领域，尤其是涉及高压强下综合介电性能测量用压力腔结构及其测量方法。

背景技术

高压直流输电技术在全球电力系统中获得了大力发展，国内外直流电缆线路的投运数量呈现不断增长的趋势。目前高压直流输电技术主要应用在长距离大容量架空输电、电网互联、长距离海底电缆输电等场合。海底电缆输电工程是跨海域联网工程建设的重要组成部分，在实现电网国际化、区域电网互联进程中起着重要作用。相较于陆地电缆的坑道和支架支撑铺设，海底电缆绝大部分敷设在海底，其铠装层不能完全抵御海水产生的巨大压强，聚合物绝缘层仍然需要承受较大压强。因此，有必要对于聚乙烯等绝缘材料在高压强下的介电常数、电导率、介质损耗、击穿特性和空间电荷进行深入测试和研究，以模拟其在海底运行时的真实环境。这方面的测试对于高压直流海缆(包括海底通讯电缆和海底电力电缆)具有重要的基础意义。

高压力的作用可以改变结晶聚合物的结晶度和玻璃化转变温度，使聚合物发生相变等，因此研究高压力作用下的聚合物介电行为，有助于了解聚合物的微观结构。研究聚合物电介质在高压强下的导电机制有助于验证某些击穿理论模型(如自由体积击穿、高压力下的热击穿等理论模型)等。而研究聚合物在高压强下介电常数和电导率的关系，有助于了解海底电缆的传输特性。同时，高压强状态下聚合物的爬电、放电量、树枝化、电老化和热老化等的研究，可以使得我们对于海底电缆有更加全面和充分的认识，相关研究成果也可以为固态物理理论研究提供支撑。

并且由于绝缘材料介电性能的测量多样性，需要使用不同的样品腔来进行不同的测量，导致了不便。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高压强下综合介电性能测量用压力腔结构及其测量方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压强下综合介电性能测量用压力腔结构，包括陶瓷环、模具钢套、玄武岩纤维套和防涨保护钢套，所述防涨保护钢套套设在所述玄武岩纤维套外侧，所述玄武岩纤维套内部设有通孔，该通孔侧壁连接所述陶瓷环和所述模具钢套，所述陶瓷环下端受所述通孔侧壁支撑，上端连接所述模具钢套，所述压力腔结构设有低压孔和高压孔，所述低压孔和所述高压孔均从所述压力腔结构外侧贯通至所述玄武岩纤维套内部的通孔。

进一步地，所述陶瓷环和所述模具钢套均可取出。

进一步地，所述陶瓷环和所述模具钢套的内径和外径均相同。

进一步地，所述压力腔结构还包括保护顶盖和保护底套，所述保护顶盖连接所述防涨保护钢套的上表面，所述保护底套连接所述防涨保护钢套的下表面。

进一步地，所述低压孔和所述高压孔相互垂直。

进一步地，所述通孔侧壁设有限位凸起，所述陶瓷环下端受所述限位凸起支撑。

进一步地，所述压力腔结构用于对平板样品进行测量，所述陶瓷环围绕所述平板样品。目的是防止样品在受到高压力时将力传到给样品腔导致样品腔对应位置损坏。(即陶瓷环自身破裂来保护样品腔对应位置的完好。)

进一步地，所述玄武岩纤维套的外表面为圆台面。

进一步地，所述玄武岩纤维套和所述防涨保护钢套紧配合连接。