一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電纜絕緣材料電樹枝老化實驗裝置，屬于電纜絕緣材料耐電樹性能研宄技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們對于電能的需求量逐漸增多，高壓電纜的用量逐年增大，電壓等級不斷提高。目前限制高壓電纜電壓等級進一步提高的主要因素就是電纜絕緣材料中的電樹枝，電樹枝是絕緣材料在高電場長期作用下的最常見的老化形式之一，會使絕緣材料中出現(xiàn)樹枝狀的放電通道，使絕緣材料和絕緣設(shè)備中的電場分布嚴重畸變，進而使絕緣材料發(fā)生擊穿和失效。電樹枝對于高壓電纜的工作穩(wěn)定性和壽命有嚴重影響，因此，電樹枝老化一直是熱門研宄課題。
[0003]目前國內(nèi)外研宄電樹枝現(xiàn)象常用的電極系統(tǒng)是針-板電極系統(tǒng)，但長期研宄中已發(fā)現(xiàn)利用針-板電極系統(tǒng)引發(fā)電樹枝時存在明顯缺陷:首先，由于針尖的機械強度較低，在制作針-板電極試樣過程中針尖容易斷裂或變形，使得不同試樣的針尖電場差異較大；另夕卜，由于聚合物絕緣材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，以最常用的電纜絕緣材料聚乙烯為例，聚乙烯是一種結(jié)晶相和非晶相共存的材料，且聚乙烯球晶大小和針電極針尖曲率半徑大小約在同一個數(shù)量級，當針尖處在球晶的不同位置時，將對電樹枝的引發(fā)和生長產(chǎn)生很大影響，因此利用針-板電極系統(tǒng)研宄電樹枝時數(shù)據(jù)分散性很大。為此，一些研宄者改為采用鎢絲-平板電極系統(tǒng)引發(fā)電樹枝，此種電極結(jié)構(gòu)使電極和聚合物之間有足夠的接觸面積，引發(fā)電樹枝的效率較高，且數(shù)據(jù)分散性變小，取得了一定改進。然而為提供足夠高的電場需鎢絲直徑在1ym以下，因此制樣過程中鎢絲經(jīng)常出現(xiàn)折斷或彎曲變形等情況，導(dǎo)致制樣成功率很低且浪費材料。由此可見，目前仍缺乏一種方便、高效引發(fā)電樹枝的電極系統(tǒng)，這不利于絕緣材料耐電樹枝性能研宄的開展。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]在下文中給出了關(guān)于本實用新型的簡要概述，以便提供關(guān)于本實用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當理解，這個概述并不是關(guān)于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0005]鑒于此，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，以至少解決現(xiàn)有的采用針-板電極系統(tǒng)引發(fā)電樹枝，針尖易受損變形，引發(fā)電樹枝效率低且數(shù)據(jù)分散性大的問題，以及采用鎢絲-平板電極系統(tǒng)引發(fā)電樹枝，鎢絲直徑在10 μ m以下，鎢絲經(jīng)常出現(xiàn)折斷或彎曲變形的情況，導(dǎo)致制樣及引發(fā)實驗成功率低且浪費材料的問題。
[0006]本實用新型一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，包括刀片高壓電極、導(dǎo)電銀膠電極、試樣、液體絕緣、金屬板地電極、高壓導(dǎo)線和接地導(dǎo)線；所述的刀片高壓電極為不銹鋼刀片，刀片高壓電極的刀鋒曲率半徑< ?ο μ m，刀鋒兩端為圓角，圓角曲率半徑為3mm-5mm，刀片中間部分切除，刀片高壓電極經(jīng)過高壓導(dǎo)線與高壓電源相連接，刀片高壓電極及高壓導(dǎo)線埋設(shè)在試樣中，試樣的下表面涂覆導(dǎo)電銀膠形成導(dǎo)電銀膠電極，導(dǎo)電銀膠電極與金屬板地電極接觸，金屬板地電極通過接地導(dǎo)線接地，實驗時用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置浸沒在液體絕緣中。
[0007]進一步地:所述的金屬板地電極為鋁板電極或銅板電極。
[0008]進一步地:所述的液體絕緣為變壓器油、二甲基硅油或聚異丁烯。
[0009]進一步地:所述的刀片尚壓電極的刀鋒曲率半徑為5 μ m，刀鋒兩端圓角曲率半徑為 4mm。
[0010]進一步地:所述試樣的厚度為3mm-6mm。
[0011]本實用新型所達到的效果為:
[0012](I)以預(yù)埋刀片作為高壓電極，刀片有足夠小的曲率半徑，可提供很高的電場強度，且電極與試樣的接觸面積較大，可以較快引發(fā)多個電樹枝，縮短實驗周期，且數(shù)據(jù)的分散性小，用于研宄絕緣材料的耐電樹枝性能，具有較好的實際應(yīng)用價值。
[0013](2)刀片高壓電極兩側(cè)做成圓角形狀，避免刀鋒兩端電場過高而對實驗產(chǎn)生不良影響。
[0014](3)刀片高壓電極具有足夠高的機械強度，制樣過程中不會出現(xiàn)電極受損的情況，制樣成功率高，制樣周期縮短。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本實用新型的實施例用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置的主視圖；
[0016]圖2是根據(jù)本實用新型的實施例用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置的立體圖；
[0017]圖中:1-刀片高壓電極；2-導(dǎo)電銀膠電極；3-試樣；4_金屬板地電極；5_高壓導(dǎo)線；6_接地導(dǎo)線；7_高壓電源。
【具體實施方式】
[0018]在下文中將結(jié)合附圖對本實用新型的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費時的，但對得益于本實用新型公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。
[0019]在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本實用新型，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實用新型的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本實用新型關(guān)系不大的其他細節(jié)。
[0020]本實用新型的實施例提供了一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，包括刀片高壓電極1、導(dǎo)電銀膠電極2、試樣3、液體絕緣、金屬板地電極4、高壓導(dǎo)線5和接地導(dǎo)線6 ;所述的刀片高壓電極I的刀鋒曲率半徑< 10 μ m，刀鋒兩端為圓角，圓角曲率半徑為3mm-5mm，刀片中間部分切除，刀片高壓電極I經(jīng)過高壓導(dǎo)線5與高壓電源7相連接，刀片高壓電極I及高壓導(dǎo)線5埋設(shè)在試樣3中，試樣3的下表面涂覆導(dǎo)電銀膠形成導(dǎo)電銀膠電極2，導(dǎo)電銀膠電極2與金屬板地電極4接觸，金屬板地電極4通過接地導(dǎo)線6接地，實驗時用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置浸沒在液體絕緣中。
[0021]另外，根據(jù)一種實現(xiàn)方式，所述的金屬板地電極4由鋁板或銅板制成。
[0022]另外，根據(jù)一種實現(xiàn)方式，所述的液體絕緣為變壓器油、二甲基硅油或聚異丁烯。
[0023]另外，根據(jù)一種實現(xiàn)方式，所述的刀片高壓電極I為不銹鋼刀片，其刀鋒曲率半徑為5 μ m，刀鋒兩端圓角曲率半徑為4mm。
[0024]另外，根據(jù)一種實現(xiàn)方式，所述試樣3的厚度為3mm-6mm。
[0025]通過以上描述可知，上述根據(jù)本實用新型以預(yù)埋刀片作為高壓電極，刀鋒有較小的曲率半徑，可以提供足夠高的電場，高效、快速地引發(fā)電樹枝，方便觀測絕緣材料中的電樹枝引發(fā)與生長，可用于研宄絕緣材料的耐電樹枝性能，具有較好的實際應(yīng)用價值。
[0026]雖然本實用新型所揭示的實施方式如上，但其內(nèi)容只是為了便于理解本實用新型的技術(shù)方案而采用的實施方式，并非用于限定本實用新型。任何本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型所揭示的核心技術(shù)方案的前提下，可以在實施的形式和細節(jié)上做任何修改與變化，但本實用新型所限定的保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書限定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，其特征在于:包括刀片高壓電極(I)、導(dǎo)電銀膠電極(2)、試樣(3)、液體絕緣、金屬板地電極(4)、高壓導(dǎo)線(5)和接地導(dǎo)線(6);刀片高壓電極(I)為不銹鋼刀片，刀片高壓電極(I)的刀鋒曲率半徑<10 μπι，刀鋒兩端為圓角，圓角曲率半徑為3mm-5mm，刀片中間部分切除，刀片高壓電極(I)經(jīng)過高壓導(dǎo)線(5)與高壓電源(7)相連接，刀片高壓電極(I)及高壓導(dǎo)線(5)埋設(shè)在試樣(3)內(nèi)，試樣(3)的下表面涂覆導(dǎo)電銀膠形成導(dǎo)電銀膠電極(2)，導(dǎo)電銀膠電極(2)與金屬板地電極⑷接觸，金屬板地電極(4)通過接地導(dǎo)線(6)接地，實驗時用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置浸沒在液體絕緣中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，其特征在于:所述的金屬板地電極(4)為鋁板電極或銅板電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，其特征在于:所述的液體絕緣為變壓器油、二甲基硅油或聚異丁烯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，其特征在于:所述的刀片高壓電極，其刀鋒曲率半徑為5 μm，刀鋒兩端圓角曲率半徑為4mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，其特征在于:所述試樣⑶的厚度為3mm-6mm0
【專利摘要】一種用于電樹枝引發(fā)實驗的電極裝置，屬于電纜絕緣材料抗電樹性能研究技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型為了解決現(xiàn)有實驗技術(shù)存在數(shù)據(jù)分散性較大、針尖或鎢絲易受損或彎曲變形、制樣困難、引發(fā)實驗成功率低且浪費材料的問題。刀片高壓電極為不銹鋼刀片，刀片高壓電極的刀鋒曲率半徑≤10μm，刀鋒兩端為圓角，圓角曲率半徑為3mm-5mm，刀片中間部分切除，刀片高壓電極經(jīng)過高壓導(dǎo)線與高壓電源相連接，刀片高壓電極及高壓導(dǎo)線埋設(shè)在兩個片狀試樣之間熱壓成型，試樣下表面涂覆導(dǎo)電銀膠形成導(dǎo)電銀膠電極，導(dǎo)電銀膠電極與金屬板地電極接觸，金屬板地電極通過接地導(dǎo)線接地，實驗時用于電樹枝引發(fā)實驗電極裝置浸沒在液體絕緣中。本實用新型用于電樹枝引發(fā)實驗。
【IPC分類】G01R1/067, G01R31/12
【公開號】CN204649912
【申請?zhí)枴緾N201520419940
【發(fā)明人】李春陽, 韓寶忠, 張城城, 馬鳳蓮, 侯帥, 傅明利
【申請人】哈爾濱理工大學(xué), 中國南方電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月17日