用于热刺激电流测量的电极系统技术方案

本实用新型专利技术属于电极测试技术领域，特别涉及一种用于热刺激电流测量的电极系统。该电极系统安装在真空腔内，且真空腔的底部设置冷槽；上法兰和下电极之间通过多根支撑柱连接；各支撑柱由上段的弹簧支撑柱和下段的螺纹柱组成，在弹簧支撑柱和螺纹柱之间设置绝缘板；绝缘板的中心安装中心螺纹柱，中心螺纹柱的下端与下电极之间安装试样；中心螺纹柱的上端穿过绝缘板，且在中心螺纹柱的上端安装带内螺纹的铜板，带内螺纹的铜板上部安装高压电极。所述电极系统可以用于高真空腔内的TSC测量。既能满足高电压极化下的TSC测试可靠性和高降温效率的要求，又在易用性、扩展性和维护性方面有突出的优势。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电极测试
，特别涉及一种用于热刺激电流测量的电极系统。
技术介绍
热刺激电流测量是能够反映电介质内部空间电荷陷阱参数的测量手段之一，在较高温度下对电介质进行极化，再迅速将电介质迅速降温阻止松弛过程，之后通过线性升温将入陷电荷缓慢释放并形成松弛电流。通过分析该电流-温度谱可以获得电介质的空间电荷特性。热刺激电流测量装置的主要部件包括极化电源、电流测量设备、温度调节设备以及测量电极等。由于电介质在实际应用中可能承受强电场作用，若采用低温氮气作为冷媒，极化过程中高压电极容易对其它位置放电。因此TSC(即热刺激电流)测试中需要设计高压电极并置于高真空环境中以保证极化过程中高压电极不对测试系统其它位置放电。另外，现有的测试方法中，每次试验时需要破坏真空环境再取出试样，若采用冷水浴等接触式传热方法，需要将试样压紧于冷槽，在多次试验过程中，容易对电极结构造成磨损，同时也不便于操作。
技术实现思路
本技术提供了一种用于热刺激电流测量的电极系统，适用于采用接触式冷却方式的热刺激电流测量系统，能够同时满足易用性及高降温效率的要求。本技术采用的技术方案为:该电极系统安装在真空腔内，且真空腔的底部设置冷槽；上法兰和下电极之间通过多根支撑柱连接；各支撑柱由上段的弹簧支撑柱和下段的螺纹柱组成，在弹簧支撑柱和螺纹柱之间设置绝缘板；绝缘板的中心安装中心螺纹柱，中心螺纹柱的下端与下电极之间安装试样；中心螺纹柱的上端穿过绝缘板，且在中心螺纹柱的上端安装带内螺纹的铜板，带内螺纹的铜板上部安装高压电极。所述上法兰与真空腔的顶壁连接，下电极置于冷槽上。所述高压电极与下电极相互平行。所述弹簧支撑柱中的弹簧为低温弹簧。本技术的有益效果为:所述电极系统，可以用于高真空腔内的TSC测量。既能满足高电压极化下的TSC测试可靠性和高降温效率的要求，又在易用性、扩展性和维护性方面有突出的优势。【附图说明】图1为本技术所述系统的结构示意图。图中标号:1-上法兰；2_弹簧支撑柱；3_高压电极；4_绝缘板；5_试样；6_下电极；7_中心螺纹柱；8-带内螺纹的铜板。【具体实施方式】本技术提供了一种用于热刺激电流测量的电极系统，下面结合附图和【具体实施方式】对本技术做进一步说明。所述电极系统的整体结构如图1所示。该电极系统安装在真空腔内，且真空腔的底部设置冷槽；上法兰I和下电极6之间通过多根支撑柱连接；各支撑柱由上段的弹簧支撑柱2和下段的螺纹柱组成，在弹簧支撑柱2和螺纹柱之间设置绝缘板4，弹簧支撑柱2中的弹簧为低温弹簧；绝缘板4的中心安装中心螺纹柱7，中心螺纹柱7的下端与下电极6之间安装试样5 ;中心螺纹柱7的上端穿过绝缘板4，且在中心螺纹柱7的上端安装带内螺纹的铜板8，带内螺纹的铜板8上部安装高压电极3，且高压电极3与下电极6相互平行。上法兰I与真空腔的顶壁连接，下电极6置于冷槽上。使用时，作为低压电极的下电极6的位置保持不变，高压电极3的垂直位置则通过带内螺纹的铜板8进行调节。由于电极处于真空腔体内部，高真空环境的绝缘强度保证了电极在高压(不小于20kV)下不会对其它部件发生闪络，击穿现象。根据TSC测试原理，测试过程中需要进行极化回路与微电流测量回路的切换，本设计中将回路切换部件设置于腔体外部以外，简化了真空腔的设计，同时保证极化过程中不会对微电流测量回路造成危害。更换试样时将可以将整个电极系统取出，方便试样的更换以及电极的维护工作。弹簧支撑柱2可以使电极系统中的下电极6紧贴于制冷冷槽，保证降温效率；同时，由于冷槽通常采用硬度不高的无氧铜制作，利用弹簧结构可以有效减缓冷槽受压力发生的形变。基本测量过程如下:(I)对试样5加热至极化温度Tp(50°C左右，对于不同种类、厚度的材料可能不同)，并施加直流电压进行极化；(2)在极化电压下对试样5迅速降温至较低温度Κ-ΙΟΟ?左右，对于不同种类、厚度的材料可能不同)以保持试样内部的空间电荷；(3)将试样5两段电压降至0，并做接地处理去除表面电荷(内部空间电荷由于低温并不会释放)；(4)利用静电计与试样5构成回路以测量微电流；(5)以一定恒定速率缓慢地加热试样5，试样5中的空间电荷不断释放。试样5的松弛过程与温度有固定的函数关系，所以可以根据(空间电荷的释放所形成的)电流一温度关系得到空间电荷信息。【主权项】1.用于热刺激电流测量的电极系统，安装在真空腔内，且真空腔的底部设置冷槽，其特征在于，上法兰(I)和下电极(6)之间通过多根支撑柱连接；各支撑柱由上段的弹簧支撑柱(2)和下段的螺纹柱组成，在弹簧支撑柱(2)和螺纹柱之间设置绝缘板(4);绝缘板(4)的中心安装中心螺纹柱(7)，中心螺纹柱(7)的下端与下电极(6)之间安装试样(5);中心螺纹柱(7)的上端穿过绝缘板(4)，且在中心螺纹柱(7)的上端安装带内螺纹的铜板(8)，带内螺纹的铜板⑶上部安装高压电极(3)。2.根据权利要求1所述的用于热刺激电流测量的电极系统，其特征在于，所述上法兰(I)与真空腔的顶壁连接，下电极(6)置于冷槽上。3.根据权利要求1所述的用于热刺激电流测量的电极系统，其特征在于，所述高压电极⑶与下电极(6)相互平行。4.根据权利要求1所述的用于热刺激电流测量的电极系统，其特征在于，所述弹簧支撑柱(2)中的弹簧为低温弹簧。【专利摘要】本技术属于电极测试
，特别涉及一种用于热刺激电流测量的电极系统。该电极系统安装在真空腔内，且真空腔的底部设置冷槽；上法兰和下电极之间通过多根支撑柱连接；各支撑柱由上段的弹簧支撑柱和下段的螺纹柱组成，在弹簧支撑柱和螺纹柱之间设置绝缘板；绝缘板的中心安装中心螺纹柱，中心螺纹柱的下端与下电极之间安装试样；中心螺纹柱的上端穿过绝缘板，且在中心螺纹柱的上端安装带内螺纹的铜板，带内螺纹的铜板上部安装高压电极。所述电极系统可以用于高真空腔内的TSC测量。既能满足高电压极化下的TSC测试可靠性和高降温效率的要求，又在易用性、扩展性和维护性方面有突出的优势。【IPC分类】G01R19-00, G01R15-00【公开号】CN204359848【申请号】CN201520027922【专利技术人】屠幼萍, 彭庆军, 王劭鹤, 王璁, 邹立峰, 张少泉, 王纪渝, 黄修乾, 陈先富, 陈晓云 【申请人】华北电力大学, 云南电网有限责任公司电力科学研究院【公开日】2015年5月27日【申请日】2015年1月15日本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于热刺激电流测量的电极系统，安装在真空腔内，且真空腔的底部设置冷槽，其特征在于，上法兰(1)和下电极(6)之间通过多根支撑柱连接；各支撑柱由上段的弹簧支撑柱(2)和下段的螺纹柱组成，在弹簧支撑柱(2)和螺纹柱之间设置绝缘板(4)；绝缘板(4)的中心安装中心螺纹柱(7)，中心螺纹柱(7)的下端与下电极(6)之间安装试样(5)；中心螺纹柱(7)的上端穿过绝缘板(4)，且在中心螺纹柱(7)的上端安装带内螺纹的铜板(8)，带内螺纹的铜板(8)上部安装高压电极(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屠幼萍，彭庆军，王劭鹤，王璁，邹立峰，张少泉，王纪渝，黄修乾，陈先富，陈晓云，
申请(专利权)人：华北电力大学，云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11