一种用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置

摘要

本发明涉及一种用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，属于聚合物性能测试技术领域。试验装置中的拉杆和支撑杆各有多根，沿圆周均布，绝缘套筒套在支撑杆外。固定圆环同时与支撑杆的上端和拉杆的上端相对固定，拉杆的下端与圆盘相对固定，支撑杆的下端依次穿过圆盘、加强筋后，插进圆筒状底座的上端。绝缘筒置于圆筒状底座内，圆筒状底座置于平台上。两辆小车分别置于上回转杆和下回转杆的端部，上转动套环和下转动套环套在圆筒状底座下部的台阶上，径向调节环套在回转杆上并分别位于小车的两端。本发明试验装置的优点是：在满足试验要求的情况下，用少量的显微观测系统便可以同时进行多个试验样品的聚合物树枝老化试验，提高了试验效率。

权利要求

1.一种用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，其特征在于该试验装置包括支撑部分、转动部分和显微观测系统，所述的支撑部分由固定圆环、支撑杆、加强筋、绝缘套筒、拉杆、圆盘、绝缘筒和圆筒状底座组成；所述的拉杆和支撑杆各有多根，沿圆周均布，拉杆和支撑杆用固定螺母固定在所述的固定圆环上，绝缘套筒套在支撑杆外；所述的固定圆环同时与支撑杆的上端和拉杆的上端相对固定，拉杆的下端与圆盘相对固定，支撑杆的下端依次穿过圆盘、加强筋后插进圆筒状底座的上端；绝缘筒置于圆筒状底座内，圆筒状底座置于平台上，平台上设有通孔，该通孔与圆筒状底座的中间孔相对；所述的转动部分由两辆小车、上回转杆、下回转杆、上转动套环、下转动套环和径向调节环组成；两辆小车分别置于上回转杆和下回转杆的端部，上转动套环和下转动套环套在圆筒状底座下部的台阶上，上回转杆与上转动套环相连，下回转杆与下转动套环相连，径向调节环套在回转杆上并分别位于小车的两端；所述的显微观测系统分别置于两辆小车上。

说明书

一种用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，属于聚合物性能测试技术领域。

背景技术

[0002] 树枝老化是一种出现在聚合物中的电化学老化现象，因其放电破坏通道的形状与树枝相似而得名。树枝老化对绝缘材料的可靠性和寿命具有不可忽视的影响，可使材料长期运行在远低于耐电强度的条件下发生绝缘击穿，给电力系统带来重大损失。因而对聚合物的树枝老化特性开展系统深入的研究，对保证电网安全稳定运行具有重要意义，同时理论上的突破也是具有重要学术价值的科学研究问题。但是试验模拟聚合物的树枝老化现象较为困难，一方面由于树枝老化发展过程非常缓慢，试验所需时间较长，另一方面由于树枝老化特性具有明显的统计特征，试验数据分散性较大，通常需要在相同试验条件下进行多次重复试验以获取统计数据。目前研究聚合物树枝老化特性的试验，多是针对单一试品进行，如《高电压技术》2002年第6期，第4、5页中公开的“聚乙烯熔点对电树起始电压的影响”，试验时样品一端接高压电极，另一端接地，数字显微观测系统对试验样品中的树枝化现象进行连续观测。以目前这种针对单一试品的试验观测系统进行老化试验，通常时间较长，且试验效率非常低下，不利于聚合物树枝老化特性的系统深入研究。

[0003] 发明内容和实例

[0004] 本发明的目的是提出一种用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，采用少量的数字显微观测系统来对多个试验样品进行观测，采用离散和连续相结合的方法，根据不同样品的发展情况，用一套数字显微观测系统离散的对多个样品进行定时巡回观测，另外几套则定点连续地观测发展相对较快而快要击穿的试验样品，在满足试验要求的情况下大幅度提高聚合物树枝老化的试验效率。

[0005] 本发明提出的用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，包括支撑部分和转动部分，所述的支撑部分由固定圆环、支撑杆、加强筋、绝缘套筒、拉杆、圆盘、绝缘筒和圆筒状底座组成；所述的拉杆和支撑杆各有多根，沿圆周均布，绝缘套筒套在支撑杆外；所述的固定圆环同时与支撑杆的上端和拉杆的上端相对固定，拉杆的下端与圆盘相对固定，支撑杆的下端依次穿过圆盘、加强筋后，插进圆筒状底座的上端；绝缘筒置于圆筒状底座内，圆筒状底座置于平台上，平台上设有通孔，该通孔与圆筒状底座的中间孔相对；所述的转动部分由两辆小车、上回转杆、下回转杆、上转动套环、下转动套环和径向调节环组成；两辆小车分别置于上回转杆和下回转杆的端部，上转动套环和下转动套环套在圆筒状底座下部的台阶上，上回转杆与上转动套环相连，下回转杆与下转动套环相连，径向调节环套在回转杆上并分别位于小车的两端。

[0006] 本发明提出的用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，其优点是：在满足试验要求的情况下，用少量的显微观测系统便可以同时进行多个试验样品的聚合物树枝老化试验，解决了以往在做聚合物树枝老化试验时效率低下，耗时较长的缺点，大幅度的提高了试验效率。

附图说明

[0007] 图1是本发明提出的试验装置的结构示意图。

[0008] 图2是本发明试验装置的俯视图。

[0009] 图3是本发明试验装置的中部传动部分的放大图。

[0010] 图4是装置顶部的支撑杆、绝缘套筒与固定圆环之间的关系图。

[0011] 图1—图4中，1是平台，用于放置试验装置；2-a是上回转杆；2-b是下回转杆；3是小车，用于放置显微观测系统；4是显微观测系统；5是透光通孔；6是样品池；7是拉杆；8是支撑杆；9是绝缘套筒，因支撑杆由金属材料制成，为适应高压接线要求，在支撑杆外面套有绝缘套筒；10是固定圆环，起固定支撑杆的作用；11是绝缘筒，因底座由金属材料制成，为适应高压走线，在底座中间固定有绝缘筒；12是底座，底座为中空圆筒状，高压引线从底座中间引入；13是上转动套环，用于连接上回转杆；14是下转动套环，用于连接下回转杆，上下转动套环底部有凹槽与底座的凹槽相配合，通过凹槽中放置的钢珠来实现转动润滑；15是加强筋；16是圆盘，圆盘用绝缘材料做成；17是径向调节环，通过两个径向调节环的旋转来调节小车的径向位置，最终调节显微镜的径向位置；18是线卡，具体数目根据试验要求确定，用于固定电气走线；19是通孔，具体数目根据试验要求确定，用于固定电气走线；20是本装置中一条回路的地线接线示意图，地线经试品池引出后，经线卡固定通过临近的通孔19从圆盘下部(与高压引线隔离)连接到底座12固定；21是本装置中一条回路高压引线示意图，高压引线经底座中间的通孔引入后，经线卡固定引入试品池；22是螺孔，用于固定底线；23是固定螺母，用于使支撑架8和拉杆7固定在固定圆环10上。

具体实施方式

[0012] 本发明提出的用于测试聚合物树枝老化特性的试验装置，其结构如图1所示，包括支撑部分和转动部分，支撑部分由固定圆环10、支撑杆8、加强筋15、绝缘套筒9、拉杆7、圆盘16、绝缘筒11和圆筒状底座12组成。拉杆7和支撑杆8各有多根，沿圆周均布，绝缘套筒9套在支撑杆8外。固定圆环10同时与支撑杆8的上端和拉杆7的上端相对固定，拉杆7的下端与圆盘16相对固定，支撑杆8的下端依次穿过圆盘16、加强筋15后插进圆筒状底座12的上端。绝缘筒11置于圆筒状底座12内，圆筒状底座12置于平台1上，平台上设有通孔，该通孔与圆筒状底座的中间孔相对。转动部分由两辆小车3、上回转杆2-a、下回转杆2-b、上转动套环13、下转动套环14和径向调节环17组成。两辆小车3分别置于上回转杆2-a和下回转杆2-b的端部，上转动套环13和下转动套环14套在圆筒状底座12下部的台阶上，上回转杆2-a与上转动套环13相连，下回转杆2-b与下转动套环14相连，径向调节环17套在回转杆上并分别位于小车3的两端。

[0013] 以下结合附图，详细介绍本发明试验装置的工作过程：两个小车3上放置两台显微观测系统4，显微观测系统4上的摄像机通过视频线或无线传输系统与电脑连接，小车3与圆盘16的距离满足显微观测系统尺寸的要求。试验时，将装有试品的试品池6放置在圆盘16上的透光通孔5上，高压线由电气控制系统通过底座12的中间通孔引入试品池5，并在圆盘16上通过线卡18固定，试品池5的地线通过图2中的通孔19，从圆盘16的下部，连接到圆筒状底座12(底座需要接地)上的螺孔22中。地线的走线需紧贴16圆盘，以免影响小车3的转动。试验时，其中的一套显微观测系统定点观测，用另外一套对试验样品进行巡视，或者两套显微观测系统分别巡视不同区域。由于多试验样品电树枝老化试验时，电树枝发展非常慢，所以可以定时的推动装载两套显微观测系统的小车3围绕圆筒状底座12的转动来观测不同试验样品，实现多个试验样品电树枝老化试验的观测测量。

[0014] 本发明试验装置的顶部，支撑杆8和拉杆7可以用固定螺母23使其固定在固定圆环10上，如图3所示。支撑杆、绝缘套筒与固定圆环之间的关系如图4所示。

[0015] 为本发明装置配置的电气控制系统，在经变压器高压引出后，分出多个分支，独立控制的每个电气回路，可以是由一个满足试验电压等级要求的多个并联回路所构成的高压开关柜，每个电气回路上都装有两个高压控制开关和一个断路器，断路器装在两个高压控制开关中间，这样可以满足任意一个回路的试验样品发生击穿时都能迅速断开此回路，在更换好新的试验样品后，通过闭合断路器和高压控制开关使此回路可以重新投入运行。

[0016] 本发明试验装置可以同时进行多个试验样品的聚合物老化试验，当试验样品数目较多如超过10个时，为了满足试验要求，圆盘16通常非常大，直径大约在1米5以上，再加上上面放置的试品池，重量相当重，圆盘自身的强度已经不能够保证长时间试验的要求，为了适应长时间试验的要求，圆盘16必须进行支撑加固，以使其稳定牢固，因此在圆盘16的底部通过加强筋15，与圆盘16上面的拉杆7的拉吊相结合，以加固整个机械支撑系统。