[发明专利]一种测量绝缘界面击穿强度的实验装置及系统

说明书

本发明涉及电力电缆工程技术领域，公开了一种测量绝缘界面击穿强度的实验装置及系统，该实验装置包括支撑框架、第一电极、第二电极及用于向待测的实验样本施加压力的施压机构；支撑框架设有空腔，第一电极和第二电极连接在空腔内，第一电极和第二电极相对设置；施压机构可移动地连接在支撑框架上；在测量实验样本时，第一电极用于与高压电源连接，第一电极的端面抵靠在实验样本的左侧表面；第二电极用于接地，第二电极的端面抵靠在实验样本的右侧表面；施压机构抵压在实验样本上。该实验装置及系统可实现在不同表面粗糙程度、不同附件握力以及不同界面涂覆料等多应力条件下对绝缘界面击穿强度的测量，具有良好的测量效果；且结构简单，操作简便。

技术领域

本发明涉及电力电缆工程技术领域，特别是涉及一种测量绝缘界面击穿强度的实验装置及系统。

背景技术

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆是电力电缆中的一种，其具有可靠的电气及机械性能，因而被广泛地应用于电力工业中。在90年代初，我国开展了大量的城网改造工作，大量的电力电缆及电缆附件开始应用到城市电网。正是因为交联聚乙烯电缆这样广泛的应用，从而催生的电缆附件的应用量也相应增加。然而，由于电缆附件的复合绝缘结构以及安装时过度依赖工人师傅的安装技术等原因，导致电缆附件成为电缆传输系统中最为薄弱的环节。据统计，由于电缆附件发生故障而引起的电力系统故障占总故障数的70％；而且，大量的现场数据和运行经验表明，电缆附件发生故障的主要原因在于电缆绝缘层与电缆附件绝缘层之间的交界面发生的击穿放电现象。

在安装电缆附件时，需要把其间的金属导体露出，进而采用这个金属导体连接其他设备；为了满足金属导体与接地屏蔽层之间的空气绝缘要求，现场安装时必须人工将电缆端头的外半导电层剥落一段距离。当电缆开始加压运行时，缆芯和终端结构的地电位会产生一个很高的电压降，这样就会导致接地屏蔽层和外半导电层之间的截断部分成为了电势降落最集中的地方，此时该处电场应力高度集中，这就会导致界面的击穿场强往往低于单独的绝缘材料。

因而，击穿强度可作为衡量绝缘材料和绝缘装置性能的关键参数之一，可以用于对电缆附件的运行状况进行有效的评估。但由于电缆附件的运行环境往往较为复杂，同时在电缆附件的长期运行中，例如水分侵蚀等一系列原因会导致材料结构被破坏，因此导致电缆附件击穿强度下降，最终导致沿面击穿事故的发生。本发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：影响电缆附件界面绝缘击穿强度的因素多种多样，在电缆附件实际使用过程中，其通常处于多应力条件下，然而目前尚未有一个具有较好的测量效果的测量装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量绝缘界面击穿强度的实验装置及系统，能够实现在多应力下的绝缘界面击穿强度测量，具有良好的测量效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种测量绝缘界面击穿强度的实验装置，包括支撑框架、第一电极、第二电极以及用于向待测的实验样本施加压力的施压机构；

所述支撑框架中设有空腔，所述第一电极和所述第二电极均连接在所述空腔内，且所述第一电极和所述第二电极相对设置；所述施压机构可移动地连接在所述支撑框架上；其中，在测量所述实验样本时，所述第一电极用于与高压电源连接，所述第一电极的一端的端面抵靠在所述实验样本的左侧表面上；所述第二电极用于接地，所述第二电极的一端的端面抵靠在所述实验样本的右侧表面上；所述施压机构抵压在所述实验样本上。

作为优选方案，所述施压机构包括压力传递块、压力保持块、负重板和重力块；

所述重力块设于所述负重板的顶部，所述负重板设于所述压力传递块的顶部；所述支撑框架的顶部设有与所述空腔连通的第一安装腔，所述压力传递块可上下移动地连接在所述第一安装腔中；所述压力保持块连接在所述空腔的底部，且所述压力保持块与所述压力传递块相对设置；在测量所述实验样本时，所述实验样本被抵压在所述压力保持块与所述压力传递块之间。

作为优选方案，所述施压机构还包括第一重量稳定杆和第二重量稳定杆；