一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法，属于无机粉体材料电气绝缘性能测试技术领域。本发明专利技术解决了现有介电特性测试装置无法进行无机粉体介电特性研究的技术问题。本发明专利技术提出了一种用于无机粉体介电特性测试研究的三电极系统，该系统包括机械部分和电气测量部分，其中机械部分通过旋转升降螺栓，并利用压力传感器测试压力实现对无机粉体外部压力的改变和测试。电气测量部分包括具有特殊结构的三电极系统，能够完成电学量的测试功能的同时，还使得标准板与内绝缘桶之间的的高度距离等于高压电极与测量极之间的高度，即粉体的厚度，通过塞尺测量标准板与内绝缘桶之间的的高度距离，即可得到粉体的厚度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法，属于无机粉体材料电气绝缘性能测试


技术介绍

[0002]气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)作为可能取代架空线路、电力电缆以及穿墙套管的替代方案，在大容量、长距离输电领域已经得到日益广泛的应用，传统的GIL使用SF6作为绝缘介质而存在成本太高、分解物对设备和人有损害、对工作环境有一定要求、对环境有危害等缺点，而一些无机粉体的绝缘性能、导热性能都不错，是一种可替代SF6气体的材料，无机粉体绝缘管道(IPIL)是哈尔滨理工大学李忠华教授课题组提出的一种新的概念，即用无机粉体替代部分或全部SF6气体。
[0003]无机粉体作为功能调料制备聚合物复合绝缘改善了复合材料的力学、热学和电气性能，长期以来一直是电气绝缘学科的热点研究领域，研究领域十分广泛，相关研究报道很多。无机粉体由于具有高导热性、耐高温、抗热老化、无毒可重复利用等一系列优点，在一些特殊领域，无机粉体电介质材料相较于有机电介质材料具有难以替代的巨大优势，使得无机粉体电介质材料可以得到广泛的应用，如氧化镁矿物绝缘电缆。
[0004]无论是无机粉体作为填料添加到聚合物中，还是无机粉体自身作为绝缘介质，都需要对无机粉体的介电特性和击穿特性的深入研究，但是现有介电特性测试装置针对的多是块状或板材料，粉末材料测试时需要预先将其制作成块状或板材状后方可测试，其测试结果受材料加工工艺水平的影响，且无法完成不同状态下粉体在不同电场强度下电导率，极化强度、介电常数和介质损耗的测量。因此，提供一种新型的用于无机粉体介电特性测试的三电极装置是十分必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有介电特性测试装置无法进行无机粉体介电特性研究的技术问题，提供一种无机粉体介电特性测试的三电极装置及其使用方法。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]本专利技术的目的之一是提供一种无机粉体介电特性测试的三电极装置，包括上盖1、下盖2、外绝缘桶3、高压电极4、保护极6和测量极13，上盖1通过多根升降螺栓14可拆卸固定在下盖2上方构成高度可调节的测试腔，外绝缘桶3、高压电极4、保护极6和测量极13置于测试腔内；高压电极4为桶状位于外绝缘桶3内，且高压电极4的内部固定套设有内绝缘环5；保护极6为桶状倒扣安装在内绝缘环5的内部，且与内绝缘环5紧密贴合；测量极13置于保护极6的内部，且两者间通过绝缘结构实现电气绝缘；保护极6的上方依次放置标准板7和垫块8，垫块8上安装有压力传感器9。
[0008]进一步限定，高压电极4的侧壁上开有接线柱安装孔15。
[0009]更进一步限定，电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与高压电极4固定连接，另一
端与高压极引线连接，高压极引线自由端伸至测试腔外部。
[0010]进一步限定，保护极6的底部开设有测量极引线通孔16、接线柱安装孔15和多个定位通孔17，其中测量极引线通孔16位于底部中心，接线柱安装孔15位于底部边缘处。
[0011]更进一步限定，电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与保护极6固定连接，另一端与屏蔽线连接，屏蔽线自由端伸至测试腔外部。
[0012]进一步限定，第一绝缘柱10紧密贴合安装在保护极6内的底部，且第一绝缘柱10的底部设有与保护极6对应的定位孔，通过螺栓实现保护极6和第一绝缘柱10的固定。
[0013]进一步限定，绝缘结构包括第一绝缘柱10、第二绝缘柱11和绝缘环12。
[0014]更进一步限定，测量极13为圆柱体，其外侧套装有绝缘环12，其底面与第二绝缘柱11连接后置于保护极6内，第二绝缘柱11与第一绝缘柱10紧密贴合，且第二绝缘柱11以及绝缘环12的外壁与保护极6的内壁紧密贴合。
[0015]更进一步限定，第一绝缘柱10和第二绝缘柱11的中心均开有与测量极引线通孔16对应的通孔用于测量极引线的贯穿。
[0016]进一步限定，测量极13的底部设有接线柱安装孔15，电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与测量极13固定连接，另一端与测量极引线连接，测量极引线自由端伸至测试腔外部。
[0017]进一步限定，测量极13、第一绝缘柱10和第二绝缘柱11的高度总和与保护极6的内壁高度相同。
[0018]进一步限定，保护极6的外壁高度不小于内绝缘环5的高度。
[0019]进一步限定，内绝缘环5的高度大于高压电极4的内壁高度。
[0020]进一步限定，绝缘环12的高度与测量极13的高度相同。
[0021]进一步限定，内绝缘环5、第一绝缘柱10、第二绝缘柱11和绝缘环12为聚四氟乙烯材质。
[0022]进一步限定，高压电极4、保护极6和测量极13的材质为黄铜。
[0023]本专利技术的目的之二是应用上述三电极装置完成不同温度下，不同压力下、不同湿度下无机粉体的电导电流、时域电流、表面电位、介电常数及介质损耗角正切的测试。
[0024]进一步限定，完成不同状态下粉体在不同电场强度下电导率，极化强度、介电常数和介质损耗的测量，实现对粉体介电特性的表征。
[0025]本专利技术的目的之三是提供上述三电极装置的使用方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1，首先将绝缘环12套装在测量极13外侧，然后将电极接线柱的一端通过接线柱安装孔15与测量极13固定连接，另一端与测量极引线连接，测量极引线自由端穿过第二绝缘柱11的中心通孔，并将第二绝缘柱11与测量极13固定，然后将第一绝缘柱10安装在保护极6的底部，并使用螺栓通过定位通孔17使两者固定，然后将测量极引线自由端依次穿过第一绝缘柱10的中心通孔和保护极6中心处的测量极引线通孔16并伸出，且测量极13、绝缘环12、第一绝缘柱10、第二绝缘柱11以及保护极6的内壁之间紧密贴合，测量极13的顶面与保护极6的上部边缘位于同一平面内，最后将电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与保护极6固定连接，另一端与屏蔽线连接，屏蔽线自由端伸出，获得保护电极系统。
[0027]步骤2，首先将内绝缘环5套设安装在高压电极4内，并保证内绝缘环5的外壁与高压电极4的内壁紧密贴合，然后将电极接线柱一端通过接线柱安装孔15与高压电极4固定连
接，另一端与高压极引线连接，高压极引线自由端伸出，获得高压电极系统。
[0028]步骤3，首先将外绝缘桶3置于下盖2上，然后将步骤1获得的保护电极系统倒扣置于步骤2获得的高压电极系统内，并保证保护极6的外壁与内绝缘环5的内壁紧密贴合，并将构成的整体置于外绝缘桶3内，然后将标准板7放置在保护极6的上方并保证测量极引线伸出，在标准板7的上方放置安装有压力传感器9的垫块8，通过升降螺栓14固定上盖1，使上盖1与压力传感器9接触，并保标准板7与内绝缘环5的边缘贴合，校正两者之间的距离，获得一个具体的压力值。
[0029]步骤4，首先分离保护电极系统和高压电极系统，将待测试的无机粉体注入内绝缘环5内，并将无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机粉体介电特性测试的三电极装置，其特征在于，包括上盖、下盖、外绝缘桶、高压电极、保护极和测量极，上盖通过多根升降螺栓可拆卸固定在下盖上方构成高度可调节的测试腔，外绝缘桶、高压电极、保护极和测量极置于测试腔内；高压电极为桶状位于外绝缘桶内，且高压电极的内部固定套设有内绝缘环；保护极为桶状倒扣安装在内绝缘环的内部，且与内绝缘环紧密贴合；测量极置于保护极的内部，且两者间通过绝缘结构实现电气绝缘；保护极的上方依次放置标准板和垫块，垫块上安装有压力传感器。2.根据权利要求1所述的三电极装置，其特征在于，高压电极的侧壁上开有接线柱安装孔。3.根据权利要求2所述的三电极装置，其特征在于，电极接线柱一端通过接线柱安装孔与高压电极固定连接，另一端与高压极引线连接，高压极引线自由端伸至测试腔外部。4.根据权利要求1所述的三电极装置，其特征在于，保护极的底部开设有测量极引线通孔、接线柱安装孔和多个定位通孔，其中测量极引线通孔位于底部中心，接线柱安装孔位于底部边缘处。5.根据权利要求4所述的三电极装置，其特征在于，电极接线柱一端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛玉翠，付兴烨，王雪飞，孔德波，曹琦，
申请(专利权)人：绥化学院，
类型：发明
国别省市：