一种基于温度的场强检测装置及方法制造方法及图纸

本说明书实施例提供一种基于温度的场强检测装置及方法。所述装置包括正电极、负电极，由所述正电极和负电极夹持的测试材料，连接正电极和负电极的电压调节器，分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器；所述测试材料中放置有场强探针；所述场强探针对应有预设击穿场强；所述场强探针在对应的场强在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象；所述电压调节器用于调节所述正电极和负电极之间的电压；所述温度调节器用于调节所述正电极和负电极的温度；所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。上述装置，可以在所调整的测试温度下获取对应于预设击穿场强的加持电压，确定了温度对于场强的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度的场强检测装置及方法
本说明书实施例涉及电气
，特别涉及一种基于温度的场强检测装置及方法。
技术介绍
随着社会的进步和技术的发展，我国所建设的电网规模不断扩大。而近些年来，随着柔性直流技术的发展，高压直流电缆输电技术逐渐受到重视。高压直流电缆具有输送功率大、质量轻、安装简单等优点，能够有效减小电能传输损耗，因此具有较好的发展前景。但是，在实际应用中，通过直流电流输电时，电缆内部的电场分布于体电阻率具有较强的关联性，而体电阻率会随温度逐渐变化，即在直流电缆中场强存在温度效应，而并不是与电压之间构成线性关系。忽视温度对于场强变化的影响容易在实际应用中导致安全风险和生产事故。因此，确定温度对于直流电缆中场强的影响效果对于直流电缆的实际应用具有重要的意义。
技术实现思路
本说明书实施例的目的是提供一种基于温度的场强检测装置及方法，以解决如何确定温度对于场强的影响的问题。为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种基于温度的场强检测装置，所述场强检测装置包括正电极、负电极，由所述正电极和所述负电极夹持的测试材料，连接正电极和负电极的电压调节器，分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器；所述测试材料中放置有场强探针；所述场强探针对应有预设击穿场强；所述场强探针在对应的场强在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象；所述电压调节器用于调节所述正电极和所述负电极之间的电压；所述温度调节器用于调节所述正电极和所述负电极的温度；所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。本说明书实施例还提出一种基于温度的场强检测方法，包括：在测试材料中放置场强探针；所述场强探针对应有预设击穿场强；所述场强探针在对应的场强达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象；利用正电极和负电极夹持所述测试材料；所述正电极和负电极分别连接有电压调节器和温度调节器；通过所述温度调节器将所述正电极和所述负电极的温度调整为测试温度；调节所述电压调节器以使所述正电极和所述负电极之间具有逐渐升高的电压；在局放检测器检测到所述局部放电现象的时刻，确定所述电压调节器对应的加持电压；所述加持电压在所述测试温度下对应于所述预设击穿场强。由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例通过在电极两端设置温度调节器，以使所述场强检测装置处于固定的测试温度下。相应的，在检测到局放现象时能够确定对应的电压和场强，从而能够确定对应温度下电压与场强之间的对应的关系。重复多次实验即可获取不同温度下场强随电压的变化情况，从而能够确定在实际应用中温度对于场强的影响程度，进而更好地对直流电缆传输进行指导和修正。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本说明书实施例一种基于温度的场强检测装置的结构图；图2为本说明书实施例一种场强探针的结构图；图3为本说明书实施例一种基于温度的场强检测方法的流程图。附图标记说明：1、场强探针；11、阳极材料；12、阴极材料；13、绝缘材料；2、正电极；3、负电极；4、温度调节器；5、测试材料；6、局放检测器；7、电源；8、电压调节器；9、温度检测器。具体实施方式下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。本说明书实施例首先提出一种基于温度的场强检测装置，如图1所示，所述场强检测装置可以包括正电极2、负电极3，由所述正电极2和所述负电极3夹持的测试材料5，连接正电极2和负电极3的电压调节器8，分别设置在所述正电极2和负电极3上的温度调节器4和连接负电极3的局放检测器6。所述正电极2和所述负电极3分别具有高电位和低电位，从而在所述正电极2和所述负电极3之间构成电势差，进而在所述正电极2和所述负电极3之间构成具有一定的场强的电场。在实际应用中，所述正电极2和所述负电极3可以采用方形板设计，且所述正电极2与所述负电极3的大小一致，以确保实验的准确性。此外，还需保证正电极2和负电极3的表面光滑进而避免电极局放现象的发生，从而规避电极局放现象对于场强探针1所产生的局放现象的干扰。在一些实施方式中，所述正电极2可以是铝高压电极，所述负电极3可以是铜地电极。在所述负电极3为铜地电极的情况下，所述负电极3可以是与地线端口相连接，所述地线端口具有零电势，相应的所述负电极3也具有零电势。如图1所示，所述正电极2和所述负电极3之间夹持有测试材料5。所述测试材料5可以是绝缘材料。具体的，所述测试材料5可以是用于构成电缆的电缆绝缘材料。所述电缆绝缘材料例如可以是交联聚乙烯、硅橡胶块、XLPE块等。实际应用中也可以利用其它绝缘材料作为所述测试材料5使用，并不限于上述示例，在此不再赘述。为了保证实验结果的准确性，所述测试材料5与所述正电极2和所述负电极3贴附的面的面积相同，以避免在实验过程中由于电极之间存在间隔导致空气放电影响实验结果。在一些实施方式中，为了更好地模拟实际情况，所述测试材料5可以包含至少两种不同的绝缘材料。例如，所述测试材料5可以由XLPE板和硅橡胶板构成。相应的，不同的绝缘材料贴附的面的面积需要与电极的面积相同，如图1所示。此外，不同的绝缘材料之间应确保紧紧相贴，避免绝缘材料之间空隙的产生以影响实验结果。需要说明的是，在所述测试材料5由两种不同的绝缘材料所构成的情况下，需要根据绝缘材料的击穿场强设置相应的绝缘材料厚度。例如，在所述绝缘材料为XLPE板和硅橡胶板时，由于硅橡胶板的击穿场强低于XLPE板，可以设置硅橡胶板的厚度为9mm，设置XLPE板的厚度为4.5mm，从而避免由于绝缘材料的击穿场强不同而在某一绝缘材料中更易产生击穿现象的情况。如图1所示，所述正电极2和所述负电极3连接有电压调节器8。所述电压调节器8在与所述正电极2和负电极3连接的情况下，可以调节所述正电极2和所述负电极3之间的电压。具体的，所述电压调节器8的正极可以与所述正电极2连接，所述电压调节器8的负极可以与所述负电极3连接。在一些实施方式中，为了模拟实际中利用高压直流电缆传输电流的情况，所述电压调节器8可以是直流电压调节器8，即所述电压调节器8所输出的电流为直流电。在所述电压调节器8输出的电流为直流电的情况下，所述正电极2与负电极3之间的场强不仅与电压存在关联性，也与两者之间的温度存在关联性。所述电压调节器8可以逐步升高所述正电极2和负电极3之间的电压，相应的也逐渐提高正电极2和负电极3之间的场强，从而在正电极2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温度的场强检测装置，其特征在于，所述场强检测装置包括正电极、负电极，由所述正电极和所述负电极夹持的测试材料，连接正电极和负电极的电压调节器，分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器；/n所述测试材料中放置有场强探针；所述场强探针对应有预设击穿场强；所述场强探针在对应的电场强度在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象；/n所述电压调节器用于调节所述正电极和所述负电极之间的电压以改变正电极和负电极之间的电场强度；/n所述温度调节器用于调节所述正电极和所述负电极的温度；/n所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于温度的场强检测装置，其特征在于，所述场强检测装置包括正电极、负电极，由所述正电极和所述负电极夹持的测试材料，连接正电极和负电极的电压调节器，分别设置在所述正电极和负电极上的温度调节器和连接负电极的局放检测器；
所述测试材料中放置有场强探针；所述场强探针对应有预设击穿场强；所述场强探针在对应的电场强度在达到所述预设击穿场强时产生局部放电现象；
所述电压调节器用于调节所述正电极和所述负电极之间的电压以改变正电极和负电极之间的电场强度；
所述温度调节器用于调节所述正电极和所述负电极的温度；
所述局放检测器用在所述场强探针被击穿时检测所述局部放电现象。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压调节器为直流电压调节器。


3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负电极连接地线端口，所述地线端口具有零电势。


4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述场强探针包括阳极材料、阴极材料，所述阳极材料和所述阴极材料之间设置有绝缘材料，以使所述阳极材料、阴极材料之间形成空腔；所述阳极材料和阴极材料之间具有预设空腔长度；所述空腔中填充气体，以使所述空腔中具有预设空腔气压；所述预设空腔长度和所述预设空腔气压用于确定所述场强探针的预设击穿场强。


5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试材料为电缆绝缘材料；所述电缆绝缘材料包括交联聚乙烯、硅橡胶块、XLPE块中的至少一种。


6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度调节器为分别贴附于所述正电极和所述负电极的电制冷片；
相应的，所述装置还包括电源；所述电源用于向所述温度调节器供电。


7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括贴附在所述场强探针表面的温度检测器；
所述温度检测器用于检测所述场强探针对应的温度。


8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括场强确定模块；所述场强确定模块用于基于所述局放检测器确定局部放电现...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢毅，王书渊，程养春，杨擎柱，薛文祥，王辉，郑一博，高岩峰，张旭，王馨，范硕超，陈原，徐党国，秦逸帆，张吉飞，苏斌，刘敏，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院，华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网有限公司，国网冀北电力有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11