空間電荷測量用高耐壓電極裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體電介質(zhì)材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空間電荷測量用高耐壓電極裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]固體電介質(zhì)空間電荷測量技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向是小型化、高耐壓。隨著被測聚合物試樣厚度的增加，為研究直流高場強(qiáng)下的空間電荷特性，需要不斷提高外施電壓的幅值。然而受限于空間電荷測量用高耐壓電極裝置的固定外型尺寸，高壓電極與接地金屬屏蔽罩，以及高壓電極與被測試樣表面就會(huì)發(fā)生沿面閃絡(luò)放電，限制了厚試樣測試的可能。目前空間電荷測量用高耐壓電極裝置提高沿面閃絡(luò)電壓的方案及其存在的問題如下:(I)擴(kuò)大接地金屬屏蔽罩的尺寸。但沿面閃絡(luò)特性具有非線性特征，為了提高一倍的閃絡(luò)電壓，將導(dǎo)致接地金屬屏蔽罩尺寸大幅擴(kuò)大，增大模具加工的難度，并大幅提高制作成本；(2)擴(kuò)大試樣的直徑?？梢暂^好解決高壓電極繞過試樣表面對(duì)下電極發(fā)生閃絡(luò)，但不能解決高壓電極與接地金屬屏蔽罩之間的放電問題，并且制作大直徑且厚度均勻的試樣，其制作工藝往往也是難點(diǎn)；(3)在試樣與樹脂間增加絕緣屏障。該方案的核心問題在于上屏障盤與固化絕緣樹脂之間存在的界面，一方面如果上屏障盤為活動(dòng)式，則其與固化樹脂為物理接觸，氣密效果不佳，另一方面如果上屏障盤直接固化在絕緣樹脂里，澆注時(shí)會(huì)在屏障盤背后、即樹脂一側(cè)存在氣泡難以通過抽真空等方式消除，這些氣泡在高電場下易發(fā)生局部放電，提前引發(fā)絕緣破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種空間電荷測量用高耐壓電極裝置，該裝置能夠提高高壓電極的沿面閃絡(luò)電壓。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種空間電荷測量用高耐壓電極裝置，包括:接地金屬屏蔽罩，所述接地金屬屏蔽罩內(nèi)填充有絕緣樹脂封裝件;絕緣支撐塊，所述絕緣支撐塊位于所述接地金屬屏蔽罩內(nèi)；高壓金屬電極，所述高壓金屬電極設(shè)置在所述接地金屬屏蔽罩內(nèi)，所述高壓金屬電極位于所述絕緣支撐塊的下方，且所述高壓金屬電極的一端與所述絕緣支撐塊相連;半導(dǎo)電層，所述半導(dǎo)電層設(shè)置在所述高壓金屬電極下方且與所述高壓金屬電極的另一端相連;接地金屬板，所述接地金屬板設(shè)置在所述接地金屬屏蔽罩的下方;設(shè)置在所述接地金屬屏蔽罩內(nèi)的上屏障盤和下屏障盤，所述下屏障盤位于所述上屏障盤的下方，所述下屏障盤置于所述接地金屬板的上表面;絕緣套管，所述絕緣套管從所述接地金屬屏蔽罩的側(cè)面穿入并與高壓金屬電極的上端部相連，所述絕緣套管內(nèi)貫穿有與所述高壓金屬電極的上端部相連的導(dǎo)電桿，其中，被測試樣放置在所述接地金屬板的上表面且正對(duì)所述半導(dǎo)電層。
[0006]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述被測試樣與所述接地金屬板的接觸位置滴入有硅油以消除氣隙的影響。
[0007]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述半導(dǎo)電層與所述高壓金屬電極緊密貼合以減少聲波在所述被測試樣的表面發(fā)生反射。
[0008]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述絕緣套管為圓柱形絕緣套管。
[0009]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述絕緣樹脂封裝件內(nèi)部密封有高壓電容和電阻。
[0010]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述接地金屬屏蔽罩由接地金屬圓環(huán)和頂蓋組成。
[0011]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述接地金屬圓環(huán)側(cè)面具有圓孔，以供所述絕緣套管穿入。
[0012]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述頂蓋上具有凹槽，用于固定所述空間電荷測量用高耐壓電極裝置。
[0013]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述上屏障盤具有凹凸結(jié)構(gòu)，所述下屏障盤具有與所述上屏障盤的凹凸結(jié)構(gòu)相適配的凸凹結(jié)構(gòu)，以使所述上屏障盤和所述下屏障盤相互咬合。
[0014]在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述上屏障盤包括鏤空的凹凸結(jié)構(gòu)，無實(shí)心圓盤，隨頂部的十字絕緣固定條嵌于絕緣樹脂，其中，所述十字絕緣固定條在所述接地金屬屏蔽罩澆注所述絕緣樹脂時(shí)，定位于所述接地金屬屏蔽罩內(nèi)壁銑刨并浸沒入所述絕緣樹脂。本發(fā)明實(shí)施例的空間電荷測量用高耐壓電極裝置大幅提高電極與屏蔽罩之間的閃絡(luò)電壓，使得裝置的測試電壓、試樣厚度上限和試樣面積下限在保持裝置尺寸不變的情況下有效拓展。
[0015]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0016]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間電荷測量用高耐壓電極裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2a為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上屏障盤110的俯視圖；
[0019]圖2b為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上、下屏障盤的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021 ]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0022]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間電荷測量用高耐壓電極裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]如圖1所示，空間電荷測量用高耐壓電極裝置100包括:接地金屬屏蔽罩11、絕緣支撐塊102、高壓金屬電極103、絕緣樹脂封裝件104、半導(dǎo)電層105、被測試樣106、接地金屬板107、絕緣套管108、導(dǎo)電桿109、上屏障盤110和下屏障盤111。
[0025]具體地，接地金屬屏蔽罩101內(nèi)填充有絕緣樹脂封裝件104;絕緣支撐塊102位于接地金屬屏蔽罩101內(nèi)；高壓金屬電極103設(shè)置在接地金屬屏蔽罩101內(nèi)，高壓金屬電極103位于絕緣支撐塊102的下方且高壓金屬電極103的一端與絕緣支撐塊102相連;半導(dǎo)電層105設(shè)置在高壓金屬電極103下方且與高壓金屬電極103的另一端相連;接地金屬板107設(shè)置在金屬屏蔽罩101的下方;設(shè)置在接地金屬屏蔽罩101內(nèi)的上屏障盤110和下屏障盤111，下屏障盤111位于上屏障盤110的下方，下屏障盤111置于接地金屬板107的上表面上;絕緣套管108從接地金屬屏蔽罩101的側(cè)面穿入并與高壓金屬電極103的上端部相連，絕緣套管108內(nèi)貫穿有與高壓金屬電極103的上端部相連的導(dǎo)電桿109，其中，被測試樣106放置接地金屬板107的上表面上且正對(duì)半導(dǎo)電層105。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，被測試樣106與接地金屬板107的接觸位置滴入有硅油以消除氣隙的影響。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)電層105與高壓金屬電極103緊密貼合以減少聲波在被測試樣106的表面發(fā)生反射。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣套管108為圓柱形絕緣套管。<