一種熱固性樹(shù)脂擊穿場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量裝置和測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及介電材料的擊穿場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱固性樹(shù)脂擊穿場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量裝置和測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫超導(dǎo)材料是低于某一溫度時(shí)電阻突然降為零的材料，超導(dǎo)技術(shù)的快速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置和超導(dǎo)電機(jī)等超導(dǎo)電力設(shè)備。隨著超導(dǎo)電力設(shè)備的電壓等級(jí)的提高，低溫環(huán)境下絕緣材料的電氣性能日益受到人們的廣泛關(guān)注。
[0003]電介質(zhì)的絕緣性能關(guān)系到電力系統(tǒng)的可靠性及安全性。超導(dǎo)高壓電力設(shè)備的絕緣電介質(zhì)有氣體、液體、固體及其復(fù)合介質(zhì)，固體是最常用的絕緣電介質(zhì)，與氣體絕緣材料和液體絕緣材料比，因其密度高，因而介電強(qiáng)度也高得多，對(duì)減少絕緣厚度有重要意義。
[0004]絕緣電介質(zhì)的主要性能是其介電性，因此研宄電介質(zhì)的電氣性能、擊穿機(jī)理和影響絕緣強(qiáng)度的其他因素，了解電介質(zhì)的絕緣老化和損傷的程度，是選擇和使用絕緣材料必須考慮的重要因素。
[0005]在足夠強(qiáng)的電場(chǎng)作用下電介質(zhì)將失去其介電性能成為導(dǎo)體，稱為電介質(zhì)擊穿，令部分絕緣體變成電導(dǎo)體的最小電壓稱為絕緣體的擊穿電壓。均勻電場(chǎng)中，擊穿電壓與介質(zhì)厚度之比稱為擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱擊穿場(chǎng)強(qiáng)，又稱介電強(qiáng)度)。它反映固體電介質(zhì)自身的耐電強(qiáng)度。
[0006]熱固性樹(shù)脂是常用的電介質(zhì)，環(huán)氧樹(shù)脂俗稱環(huán)氧膠或環(huán)氧樹(shù)脂膠，環(huán)氧膠一般指以環(huán)氧樹(shù)脂為主體所制得的膠粘劑，是一種常用的電介質(zhì)，環(huán)氧膠大部分是熱固型的膠，有以下主要特點(diǎn):溫度越高固化越快；一次混合的量越多固化越快；固化過(guò)程中有放熱現(xiàn)象等。
[0007]環(huán)氧膠的常規(guī)試樣厚度為1-2毫米，試樣直徑需要大于30厘米才能有效的防止爬電現(xiàn)象。制作厚度為1-2毫米的試樣精準(zhǔn)度很難控制，制出的試樣誤差很大，因此需要提供一種測(cè)量熱固型樹(shù)脂的擊穿場(chǎng)強(qiáng)的裝置，以降低測(cè)得的擊穿場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)據(jù)與真實(shí)擊穿場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)間的偏咼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，針對(duì)熱固型樹(shù)脂的擊穿場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量結(jié)果存在很大偏差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種熱固型樹(shù)脂的擊穿場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量裝置，以克服熱固型樹(shù)脂試樣厚度精準(zhǔn)度難于控制的缺陷，減小測(cè)量誤差。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0010]一種熱固性樹(shù)脂擊穿場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量裝置包括由水平方向設(shè)置的上板和下板及其兩側(cè)豎直設(shè)置的支撐桿組成的支撐架、上下電極、位于下板上的熱固性樹(shù)脂槽和位于上電極一端且垂直穿過(guò)上板的定距桿。
[0011]進(jìn)一步的，定距桿上端與上板螺紋連接，其下端與上電極固件連接。
[0012]進(jìn)一步的，支撐桿與上下板間分別固件連接，固件為螺母。
[0013]進(jìn)一步的，定距桿和上電極連接處固件為螺母，螺母套設(shè)于定距桿，螺母與上電極間設(shè)有套設(shè)于定距桿的環(huán)形墊片。
[0014]進(jìn)一步的，電極為圓柱形電極、下電極的直徑大于上電極直徑，上下兩電極的相對(duì)面平行。
[0015]上下電極材料為紫銅。
[0016]進(jìn)一步的，熱固性樹(shù)脂槽為平底熱固性樹(shù)脂槽，其底與上下電極相對(duì)的兩表面平行，且與定距桿垂直。
[0017]進(jìn)一步的，定距桿為設(shè)有定位塊、能示出其上下垂直移動(dòng)距離的刻度且其直徑小于上電極的定距桿。
[0018]進(jìn)一步的，下板、熱固性樹(shù)脂槽和下電極三者間的連接件為與定距桿同軸心設(shè)置的螺釘。
[0019]進(jìn)一步的，螺釘為沉頭螺釘。
[0020]固件為沉頭螺釘，下電極與環(huán)氧槽與下板的密封設(shè)計(jì)，擰緊沉頭螺釘后熱塑性樹(shù)脂槽內(nèi)的熱塑性樹(shù)脂不會(huì)漏出；
[0021]環(huán)氧槽和下板間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)為密封膠圈、密封膠墊或密封紙墊，下板設(shè)有密封結(jié)構(gòu)形狀的凹槽。
[0022]本發(fā)明的另一目的為提供了一種熱固性樹(shù)脂擊穿場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量方法，包括如下步驟:
[0023](I)將支撐桿一端置于下板通孔內(nèi)，用設(shè)于下板下表面的螺母固定下板和支撐桿；
[0024](2)將放置有下電極的熱固性樹(shù)脂槽置于下板上表面，將三者固件連接；
[0025](3)將支撐桿上端置于上板通孔內(nèi)，用設(shè)于上板上表面的螺母固定上板和支撐桿；
[0026](4)將定距桿下端穿過(guò)上板中心螺紋孔且依次套設(shè)螺母和墊片后嵌設(shè)于上電極，擰緊螺母固定；
[0027](5)調(diào)節(jié)支撐架水平后，旋轉(zhuǎn)定距桿調(diào)整上電極和下電極間距至約2mm，用塞尺測(cè)量和調(diào)整上電極和下電極間距至熱固性樹(shù)脂試樣的厚度尺寸；
[0028](6)將調(diào)配好的熱固性樹(shù)脂徐徐澆注于熱固性樹(shù)脂擊穿場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量裝置的熱固性樹(shù)脂槽內(nèi)，熱固性樹(shù)脂漫過(guò)下電極，并使部分上電極浸入熱固性樹(shù)脂內(nèi)，上電極(5)、下電極
(6)間會(huì)充滿環(huán)氧膠；
[0029](7)于干燥箱內(nèi)熱固；
[0030](8)卸除連接下電極、熱固性樹(shù)脂槽和下板的固件，卸除上下板與支撐桿間螺母后卸除下板，旋轉(zhuǎn)定距桿將定距桿與上板分離；
[0031](9)連接定距桿與電源的高電壓端，并連接下電極與電源的低電壓端，記錄上下電極間熱固性樹(shù)脂薄膜的擊穿時(shí)的電壓。
[0032]雙重定距，定距桿粗測(cè)，定距桿定距是依靠螺紋孔旋轉(zhuǎn)，定距與所選的螺紋的螺距和旋轉(zhuǎn)的角度有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)中螺紋的最小螺距為1.5就是旋轉(zhuǎn)360°定距桿上升或下降1.5mm，旋轉(zhuǎn)30°就會(huì)上升或下降0.12mm。定距桿常用螺距為0.2,0.25,0.35,0.5,0.75、1.0、1.25 和 1.5mm。
[0033]使用塞尺細(xì)測(cè)，塞尺由一組具有不同厚度級(jí)差的薄鋼片組成的，量規(guī)塞尺用于測(cè)量間隙尺寸。塞尺一般用不銹鋼制造，最薄的為0.02毫米，最厚的為3毫米。自0.02?0.1毫米間，各鋼片厚度級(jí)差為0.01毫米；自0.1?I毫米間，各鋼片的厚度級(jí)差一般為0.05毫米；自I毫米以上，鋼片的厚度級(jí)差為I毫米。
[0034]定距裝置和方法的改變，提高了試樣的精度，優(yōu)于制造多個(gè)取平均數(shù)。
[0035]測(cè)量過(guò)程中，采用智能集成電路進(jìn)行勻速升壓，梯度升壓。
[0036]安裝靈敏度較高的過(guò)電流保護(hù)裝置保證試樣擊穿時(shí)在0.05S內(nèi)切斷電源。
[0037]試驗(yàn)電壓從零開(kāi)始，連續(xù)緩慢均勻增壓，按照擊穿電壓< 20kV，升壓速度lKv/s ;擊穿電壓多20kV，升壓速度2Kv/s，連續(xù)均勾升壓，直至試樣被擊穿，讀取擊穿電壓值。
[0038]絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關(guān)系。溫度越高，絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強(qiáng)度，每種絕緣材料都有一個(gè)適當(dāng)?shù)淖罡咴试S工作溫度，在此溫度以下，可以長(zhǎng)期安全地使用，超過(guò)這個(gè)溫度就會(huì)迅速老化。測(cè)量擊穿電壓需要在一定的溫度環(huán)境下。
[0039]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括:
[0040]1.本發(fā)明的一種熱固型樹(shù)脂的擊穿電壓的測(cè)量裝置，該裝置能有效地防止爬電。
[0041]2.本發(fā)明的一種熱固型樹(shù)脂的擊穿電壓的測(cè)量裝置，該裝置操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
[0042]3.本發(fā)明的一種熱固型樹(shù)脂的擊穿電壓的測(cè)量裝置，提高了熱固型樹(shù)脂試樣厚度的精準(zhǔn)度，減小了測(cè)量誤差。
[0043]4.本發(fā)明的一種熱固型樹(shù)脂的擊穿電壓的測(cè)試裝置，可據(jù)實(shí)際情況加工制作，上下電極間間距也可精準(zhǔn)方便的調(diào)節(jié)。
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