[发明专利]一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法，属于无机粉体材料电气绝缘性能测试技术领域。本发明解决了现有介电特性测试装置无法进行无机粉体介电特性研究的技术问题。本发明提出了一种用于无机粉体介电特性测试研究的三电极系统，该系统包括机械部分和电气测量部分，其中机械部分通过旋转升降螺栓，并利用压力传感器测试压力实现对无机粉体外部压力的改变和测试。电气测量部分包括具有特殊结构的三电极系统，能够完成电学量的测试功能的同时，还使得标准板与内绝缘桶之间的的高度距离等于高压电极与测量极之间的高度，即粉体的厚度，通过塞尺测量标准板与内绝缘桶之间的的高度距离，即可得到粉体的厚度。

技术领域

本发明涉及一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法，属于无机粉体材料电气绝缘性能测试技术领域。

背景技术

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)作为可能取代架空线路、电力电缆以及穿墙套管的替代方案，在大容量、长距离输电领域已经得到日益广泛的应用，传统的GIL使用SF₆作为绝缘介质而存在成本太高、分解物对设备和人有损害、对工作环境有一定要求、对环境有危害等缺点，而一些无机粉体的绝缘性能、导热性能都不错，是一种可替代SF₆气体的材料，无机粉体绝缘管道(IPIL)是哈尔滨理工大学李忠华教授课题组提出的一种新的概念，即用无机粉体替代部分或全部SF₆气体。

无机粉体作为功能调料制备聚合物复合绝缘改善了复合材料的力学、热学和电气性能，长期以来一直是电气绝缘学科的热点研究领域，研究领域十分广泛，相关研究报道很多。无机粉体由于具有高导热性、耐高温、抗热老化、无毒可重复利用等一系列优点，在一些特殊领域，无机粉体电介质材料相较于有机电介质材料具有难以替代的巨大优势，使得无机粉体电介质材料可以得到广泛的应用，如氧化镁矿物绝缘电缆。

无论是无机粉体作为填料添加到聚合物中，还是无机粉体自身作为绝缘介质，都需要对无机粉体的介电特性和击穿特性的深入研究，但是现有介电特性测试装置针对的多是块状或板材料，粉末材料测试时需要预先将其制作成块状或板材状后方可测试，其测试结果受材料加工工艺水平的影响，且无法完成不同状态下粉体在不同电场强度下电导率，极化强度、介电常数和介质损耗的测量。因此，提供一种新型的用于无机粉体介电特性测试的三电极装置是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决现有介电特性测试装置无法进行无机粉体介电特性研究的技术问题，提供一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法。

本发明的技术方案：

本发明的目的之一是提供一种无机粉体介电特性测试的三电极装置，包括上盖1、下盖2、外绝缘桶3、高压电极4、保护极6和测量极13，上盖1通过多根升降螺栓14可拆卸固定在下盖2上方构成高度可调节的测试腔，外绝缘桶3、高压电极4、保护极6和测量极13置于测试腔内；高压电极4为桶状位于外绝缘桶3内，且高压电极4的内部固定套设有内绝缘环5；保护极6为桶状倒扣安装在内绝缘环5的内部，且与内绝缘环5紧密贴合；测量极13置于保护极6的内部，且两者间通过绝缘结构实现电气绝缘；保护极6的上方依次放置标准板7和垫块8，垫块8上安装有压力传感器9。

进一步限定，高压电极4的侧壁上开有接线柱安装孔15。

更进一步限定，电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与高压电极4固定连接，另一端与高压极引线连接，高压极引线自由端伸至测试腔外部。

进一步限定，保护极6的底部开设有测量极引线通孔16、接线柱安装孔15和多个定位通孔17，其中测量极引线通孔16位于底部中心，接线柱安装孔15位于底部边缘处。

更进一步限定，电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与保护极6固定连接，另一端与屏蔽线连接，屏蔽线自由端伸至测试腔外部。