[发明专利]多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量方法

说明书

本发明涉及一种多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量装置，采用HFCT、光电倍增管和臭氧传感器三种传感器，从电、光、气体三个方面来综合全面的评估局部放电耐受性能，能够更为准确的展现局部放电侵蚀过程中材料的变化特征。本发明一种多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量方法，操作方便，所用提出的特征参数K可直接反映材料的局部放电耐受性强弱。本发明设计科学合理，测量装置结构简单、易于操作、价格便宜、普适性强。

技术领域

本发明属于属于电气绝缘测试领域，涉及电气绝缘材料的局部放电耐受性测量与评估，特别涉及一种多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量装置及方法。

背景技术

随着我国国民经济的不断发展，对于电力供给的需求日益增加，电力系统致力于建设更高电压等级更大容量的超/特高压交流输电系统，这对用于电气绝缘领域的工程电介质的设计研发提出了更高的要求。聚合物材料因成本低，易成型，介电性能及机械性能优异等优点成为电气设备的良好绝缘，其绝缘安全对电气设备的运行可靠性有着重要的影响。然而，电压等级的升高使得聚合物绝缘材料长期承受电、热、机械应力以及周围环境因素的影响致使其绝缘水平不断下降，同时绝缘生产运行中气隙、裂痕和杂质等自身缺陷在强电场的作用下极易引发局部放电。局部放电伴随着一系列复杂的物理化学反应，不断侵蚀聚合物绝缘材料，造成不可逆转的破坏作用，长期的局部放电侵蚀可能导致最终绝缘击穿，严重威胁电气设备安全稳定运行。为了保障电网的运行可靠性，有必要有效评估聚合物绝缘材料长期耐受局部放电的性能。

目前，国内外对于聚合物绝缘材料的局部放电耐受性的报道较少，对于局部放电耐受性的评估仅通过薄膜表面侵蚀部分的侵蚀深度和表面粗糙度两个参数，分析方法较为单一。因此，本发明给出一种基于多传感器的局部放电耐受性测量装置及方法，从多方面综合评估聚合物材料的局部放电耐受性能，为聚合物绝缘材料的性能的测评提供新的手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量装置及方法，将局部放电过程中的电流、光、气体多方面参数全面获取，综合评估聚合物绝缘材料的耐受局部放电的能力，且具有测量参数全面、结构简单、价格低的优点，适于大面积推广。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量装置，其特征在于：包括全封闭绝缘试验箱、高速示波器、HFCT高频电流传感器及计算机，所述全封闭绝缘试验箱内底端平行设置有两根螺柱，所述螺柱底端之间安装有黄铜板电极，所述黄铜板电极上放置待测样品，所述黄铜板电极接地，所述螺柱顶端之间设置有亚克力板，所述亚格力板上设置有钨针电极，所述钨针电极对应所述黄铜板电极的中心，钨针电极外接高压交流电源；所述全封闭绝缘试验箱箱腔体内还设置有臭氧传感器及光电倍增管，所述臭氧传感器连接至所述计算机，所述HFCT高频电流传感器卡装于所述黄铜板电极的接地线上，所述HFCT高频电流传感器及光电倍增管均连接至所述高速示波器。

而且，所述臭氧传感器的量程大于300ppm，分辨率高于0.1ppm，所述臭氧传感器与待测样品的距离为10～15cm。

而且，所述光电倍增管的探测波长为185～900nm，所述光电倍增管与所述钨针电极位于同一水平线。

而且，所述HFCT高频电流传感器的频带为100kHz～50MHz。

而且，所述钨针电极与待测样品的间距为0～0.4mm。

一种多传感器聚合物绝缘材料局部放电侵蚀耐受性测量方法，其特征在于：所述测量方法的步骤为：

1)将待测样品放置于黄铜板电极上，并在针-板电极间施加5～10kV的交流电压，激发钨针电极尖端气体放电而侵蚀待测样品，侵蚀时间60～120min；