绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统，包括上部轨道、平行滑动的两侧竖直吊杆及实验底板，在实验底板上固装试样平台，在试样平台上放置被测试的缘材料，在上部轨道左侧固装纵向电极插管，针电极插装在电极插管内并与直流电源的输出连接，在直流电源的正负输出两端连接有串联的电阻R1与电阻R2，在电阻R1与电阻R2之间的节点处固装位于针电极正下方的栅极，在上部轨道的右侧固装检测探头，检测探头与电位计连接，电位计与处理主机连接。利用本系统能够实现基于表面电位衰减法测量管型母线空间电荷输运特性的重要参数，对母线绝缘材料的空间电荷特性做出评判。

Space charge characteristic test system of insulating tube type busbar main insulation material

The present invention relates to an insulating tube type busbar main insulation material space charge characteristics testing system, on both sides of vertical suspender and experimental base includes an upper track, parallel slide, the bottom is fixedly installed on the specimen platform, placed the tested insulation material in the sample on the platform in the upper left side rail longitudinal fixed electrode intubation, needle electrode the electrode is inserted in the cannula and output and DC power connections, in the positive and negative output ends of the DC power supply is connected with a series resistor R1 and resistor R2 node between the resistor R1 and the resistor R2 fixed gate is located just below the needle electrode, in the upper right track fixed detection probe, the probe and the potentiometer connected, potentiometer and processing host connection. The system can be used to measure the space charge transport characteristics of the tubular bus based on the surface potential decay method. The space charge characteristics of the bus insulation materials are evaluated.

【技术实现步骤摘要】
绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统
本专利技术属于绝缘管型母线绝缘材料测试
，特别是一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统。
技术介绍
近年来我国经济发展迅速，生活和生产中对电力的需求也日益增长，因而变电站主容量也越来越大。常规矩形母线、电缆母线及共箱母线，在技术和结构上已经无法满足大电流下的母线发热、短路电动力的要求。近年来出现的新型管型母线具有载流量大、运行安全可靠、综合效益高等优点，一定程度上可以解决传统母线在应用中的诸多问题，随着其工艺和技术的发展，管型母线得到越来越广泛的应用，在发电、变电、石油石化、钢铁等行业及其它新能源领域得到越来越多的应用。在变电站中，现在已经用作主变中、低压侧与配电设施之间的联接导体，获得了较好效果。管型母线通常采用聚四氟乙烯(PTFE)薄膜、聚酯(PET)薄膜及环氧树脂等材料作为主绝缘材料。材料内部的空间电荷会对其内部的电场分布产生极大的影响，从而影响材料的绝缘性能。管型母线运行过程中，绝缘材料中可能形成空间电荷，空间电荷的积聚、运动和消散过程会直接影响电介质内部的电场分布，引起电场的畸变，影响材料的电导、击穿破坏和老化等电气性能，威胁母线的长期安全稳定运行。因此，对管型母线绝缘材料中的空间电荷形成、分布和迁移规律，探究陷阱分布、体电导率等相关参数具有重要的理论意义和工程价值。本系统由表面电位衰减测试模块和数据采集与分析模块两个部分。表面电位测试模块主要由高压直流电源、静电电位计和可移动支架构成，其中高压直流电源用于电荷注入，通过针电极对试样施加电压注入电荷，可通过软件设定加压强度和时间。电位计测试探头安装在支架上的滑道内，可通过软件控制探头移动以实现对试样不同位置的测试。数据采集和分析由自主开发的软件实现，静电计通过高速采集卡与PC机相连，可实现表面电位数据的实时采集，并可根据实际需要对采样频率进行调整。软件的数据处部分基于聚四氟乙烯薄膜、聚酯薄膜及环氧树脂三种典型的管型母线绝缘材料设计，通过大量预实验建立完善的数据库，选择相应的材料即可准确地对材料的相关参数进行处理分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提出一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统，包括固定的上部轨道，在上部轨道上安装有沿上部轨道平行滑动的两侧竖直吊杆，在两侧竖直吊杆的下端固装水平的实验底板，在实验底板的左侧上表面固装有试样平台，在试样平台的底面固接接地的背部电极，在试样平台的上表面固定放置被测试的管型母线的缘材料，在上部轨道的左侧固装有纵向电极插管，在上部轨道的左侧安置有直流电源，直流电源的输出正端连接有针电极，针电极插装在电极插管内并沿电极插管做上下移动，在直流电源的正负输出两端连接有串联的电阻R1与电阻R2，在电阻R1与电阻R2之间的节点处固装有位于针电极正下方的栅极，在上部轨道的右侧固装有检测探头，检测探头与电位计连接，电位计与处理主机连接。而且，所述沿上部轨道平行滑动的两侧竖直吊杆是将实验底板上试样平台的位置由针电极的正下方移动到检测探头的正下方。而且，所述高压直流电源用于通过针电极对试样施加电压，注入电荷，施加电压的强度和时间由处理主机控制。而且，所述检测探头为检测被测缘材料的表面电位衰减数据。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术专利基于表面电位衰减法测量了反映管型母线空间电荷输运特性的几个重要参数，通过对数据的分析处理及与参考数据的比对，对母线绝缘材料的空间电荷特性做出评判。2、本专利技术系统测试操作简便，测量精确，可准确测试分析材料的空间电荷特性，为技术人员提供丰富的决策参考信息。附图说明图1是本专利技术系统的结构示意图。具体实施方式以下对本专利技术实施例做进一步详述：需要强调的是，本专利技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本专利技术并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本专利技术的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本专利技术保护的范围。一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统，如图1所示，包括固定的上部轨道4，在上部轨道上安装有沿上部轨道平行滑动的两侧竖直吊杆6，在两侧竖直吊杆的下端固装水平的实验底板9，在实验底板的左侧上表面固装有试样平台11，在试样平台的底面固接背部电极，在试样平台的上表面固定放置被测试的管型母线的缘材料10，在上部轨道的左侧固装有纵向电极插管12，在上部轨道的左侧安置有直流电源1，直流电源的输出正端连接有针电极2，针电极插装在电极插管内并沿电极插管做上下移动，在直流电源的正负输出两端连接有串联的电阻R1与电阻R2，在电阻R1与电阻R2之间的节点处固装有位于针电极正下方的栅极3，在上部轨道的右侧固装有检测探头5，检测探头与电位计7连接，电位计与处理主机8连接。在本专利技术的具体实施中，所述沿上部轨道平行滑动的两侧竖直吊杆是将实验底板上试样平台的位置由针电极的正下方移动到检测探头的正下方。在本专利技术的具体实施中，所述高压直流电源用于通过针电极对试样施加电压，注入电荷，施加电压的强度和时间由处理主机控制。在本专利技术的具体实施中，所述检测探头为检测被测缘材料的表面电位衰减数据。工作原理打开处理主机，设定好探头初始测试位置，设定高压直流电源的加压强度和加压时间，设定采样频率和表面电位衰减测试时间。将固定大小和形状的绝缘材料试样平整紧密地固定于支架上的试样平台上，打开高压直流电源。加压结束后迅速将试样平台沿滑道移动到支架的测试区，打开电位计，开始测试。待设定时间结束后，关闭静电计，处理主机，处理实验结果。通过处理分析得到表征管型母线绝缘材料中空间电荷特性的相关参数，为管型母线的运行和维护或其他决策提供参考信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统，其特征在于：包括固定的上部轨道，在上部轨道上安装有沿上部轨道平行滑动的两侧竖直吊杆，在两侧竖直吊杆的下端固装水平的实验底板，在实验底板的左侧上表面固装有试样平台，在试样平台的底面固接接地的背部电极，在试样平台的上表面固定放置被测试的管型母线的缘材料，在上部轨道的左侧固装有纵向电极插管，在上部轨道的左侧安置有直流电源，直流电源的输出正端连接有针电极，针电极插装在电极插管内并沿电极插管做上下移动，在直流电源的正负输出两端连接有串联的电阻R1与电阻R2，在电阻R1与电阻R2之间的节点处固装有位于针电极正下方的栅极，在上部轨道的右侧固装有检测探头，检测探头与电位计连接，电位计与处理主机连接。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘管型母线主绝缘材料空间电荷特性测试系统，其特征在于：包括固定的上部轨道，在上部轨道上安装有沿上部轨道平行滑动的两侧竖直吊杆，在两侧竖直吊杆的下端固装水平的实验底板，在实验底板的左侧上表面固装有试样平台，在试样平台的底面固接接地的背部电极，在试样平台的上表面固定放置被测试的管型母线的缘材料，在上部轨道的左侧固装有纵向电极插管，在上部轨道的左侧安置有直流电源，直流电源的输出正端连接有针电极，针电极插装在电极插管内并沿电极插管做上下移动，在直流电源的正负输出两端连接有串联的电阻R1与电阻R2，在电阻R1与电阻R2之间的节点处固装有位于针电极正下方的栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭军科，甘智勇，于金山，路菲，郑中原，邵林，贺欣，张应田，林琳，于香英，吴明雷，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津,12