电气强度试验装置的制作方法

本发明涉及电力领域，更具体地，涉及一种电气强度试验装置。

背景技术：

目前高压电力设备标准规定中通常对绝缘材料的使用性能有一定的要求，如常温或高温下机械性能、工频击穿强度、体积电阻率等均有明确的要求。但上述性能要求均是在单一应力作用下给出的，如单纯的机械性能、单纯的电气性能等；而实际电力设备在使用过程中，其绝缘部件不仅受单一应力的作用影响，同时受多种应力耦合的共同作用，如高压电缆附件，其关键绝缘部件不仅受电应力作用，同时承受着较大的机械应力，因此急需开发一种可用于多种应力作用且通用性强的试验装置。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的试验装置试验性能单一，通用性不强的缺陷，提供一种电气强度试验装置。

其技术方案如下：

一种电气强度试验装置，用于测试试样的绝缘性能，包括：具有容纳腔的试验油杯、用于固定并拉伸试样的拉伸机构，以及用于测试试样电气强度的电极机构；所述拉伸机构置于试验油杯的容纳腔内；所述电极机构包括成对设置的上电极组件和下电极组件，所述上电极组件和下电极组件均与试样接触且分别位于试样的两侧，所述上电极组件延伸至试验油杯顶部固定，所述下电极组件延伸至试验油杯底部固定；所述试验油杯顶部设有用于支撑并固定上电极组件的支撑架；所述支撑架上设有与所述上电极组件插接配合的插接孔，且所述支撑架上设有与所述插接孔连通的螺栓孔，所述螺栓孔的中心轴线与所述插接孔的中心轴线垂直，所述螺栓孔内设有第一螺栓。

本技术方案的拉伸机构实现试样的不同拉伸比例，模拟试样所受的机械应力；同时，在试样的两侧设有上电极组件和下电极组件，因此可使试样在拉伸力作用下进行工频电气强度试验。由于所述插接孔的侧部设有与其连通且中心轴线垂直的螺栓孔，因此上电极组件可通过插接孔和螺栓孔内的第一螺栓对上电极组件进行固定，并且，本技术方案上电极组件可根据实际情况在竖直方向上下移动后再固定，适用于不同厚度的试样，通用性强。通过调整上电极组件的高度，使试样正好位于上电极组件和下电极组件的中间，既避免试样与上电极组件或下电极组件存在缝隙，又避免试样受到挤压而影响试验效果。具体地，当试样厚度较小时，可松开第一螺栓，将上电极组件向下移动，直到上电极组件的一端接触试样的上表面，停止移动，锁紧第一螺栓；当试样厚度较大时，可松开第一螺栓，将上电极组件向上移动，直到上电极组件的一端接触试样的上表面，停止移动，锁紧第一螺栓。

为了使上电极组件插入插接孔中而不晃动，保证插接效果和第一螺栓的紧固效果，所述螺栓孔的孔径小于所述插接孔的孔径。

在其中一个实施例中，所述上电极组件包括依次连接的第一金属电极、第一金属连杆和高压线，所述第一金属电极与试样接触，所述第一金属连杆延伸至试验油杯顶部并与所述支撑架固定连接；所述下电极组件包括依次连接的第二金属电极、第二金属连杆和接地线，所述第二金属电极与试样接触，所述第二金属连杆延伸至试验油杯底部并与试验油杯底部固定。

在其中一个实施例中，所述第一金属电极的中心轴线和所述第二金属电极的中心轴线重合。

在其中一个实施例中，还包括控制器和分别与控制器连接的测距仪和动力机构，所述测距仪设于试样上方的支撑架上，且所述动力机构与所述第一金属连杆的端部连接。

在其中一个实施例中，所述第一金属连杆上设有刻度线。

在其中一个实施例中，所述试验油杯顶部设有开口，所述支撑架设于所述开口内，所述支撑架包括交叉设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的端部均与所述试验油杯顶部边缘固定连接，所述插接孔设于第一支撑杆和第二支撑杆的交叉处。

在其中一个实施例中，所述拉伸机构包括底板，与底板垂直且间隔设于底板上的第一夹持机构和第二夹持机构。

在其中一个实施例中，所述第一夹持机构和第二夹持机构均包括立板，夹板组件，以及用于调节第一夹持机构的夹板组件与第二夹持机构的夹板组件之间距离的第一调节件。

在其中一个实施例中，所述夹板组件包括成对设置的第一夹板、第二夹板，以及用于调节第一夹板和第二夹板之间距离的第二调节件，所述第一夹板与第一调节件连接，且所述第一夹板的夹持面与所述下电极组件的一端平齐。

附图说明

图1为本发明的电气强度试验装置的结构示意图；

图2为本发明的电极机构的结构示意图；

图3为本发明的支撑架的结构示意图；

图4为本发明的拉伸机构的结构示意图。

附图标记说明：

10、试样；20、试验油杯；21、容纳腔；22、试验油杯顶部；221、开口；23、试验油杯底部；30、拉伸机构；31、底板；311、通孔；32、第一夹持机构；321、立板；322、夹板组件；3221、第一夹板；3222、第二夹板；3223、第二调节件；33、第二夹持机构；34、第一调节件；40、电极机构；41、上电极组件；411、第一金属电极；412、第一金属连杆；413、高压线；42、下电极组件；421、第二金属电极；422、第二金属连杆；423、接地线；50、支撑架；51、插接孔；52、螺栓孔；53、第一螺栓；54、第一支撑杆；55、第二支撑杆；60、测距仪；70、第二螺栓。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1所示的一种电气强度试验装置，用于测试试样10的绝缘性能，包括：具有容纳腔21的试验油杯20、用于固定并拉伸试样的拉伸机构30，以及用于测试试样电气强度的电极机构40；所述拉伸机构30置于试验油杯20的容纳腔21内；所述电极机构40包括成对设置的上电极组件41和下电极组件42，所述上电极组件41和下电极组件42均与试样10接触且分别设于试样10的两侧，所述上电极组件41延伸至试验油杯顶部22固定，所述下电极组件42延伸至试验油杯底部23固定；所述试验油杯顶部22设有用于支撑并固定上电极组件41的支撑架50；所述支撑架50上设有与所述上电极组件42插接配合的插接孔51，且所述支撑架50上设有与所述插接孔51连通的螺栓孔52，所述螺栓孔52的中心轴线与所述插接孔51的中心轴线垂直，所述螺栓孔52内设有第一螺栓53。

本实施方式的拉伸机构30实现试样的不同拉伸比例，模拟试样10所受的机械应力；同时，在试样10的两侧设有上电极组件41和下电极组件42，因此可使试样10在拉伸力作用下进行工频电气强度试验。由于所述插接孔51的侧部设有与其连通且与其中心轴线垂直的螺栓孔52，因此上电极组件41可通过插接孔51以及螺栓孔52内的第一螺栓53对上电极组件41进行固定，并且，本实施方式上电极组件41可根据实际情况在竖直方向上下移动后再固定，适用于不同厚度的试样10，通过调整上电极组件41的高度，使试样10正好位于上电极组件和41下电极组件42的中间，既避免试样10与上电极组件41或下电极组件42存在缝隙，又避免试样10受到挤压而影响试验效果。具体地，当试样10厚度较小时，可松开第一螺栓53，将上电极组件41向下移动，直到上电极组件41的一端接触试样10的上表面，停止移动，锁紧第一螺栓53；当试样10厚度较大时，可松开第一螺栓53，将上电极组件41向上移动，直到上电极组件41的一端接触试样10的上表面，停止移动，锁紧第一螺栓53。

为了使上电极组件41插入插接孔51中而不晃动，保证插接效果和第一螺栓53的紧固效果，将所述螺栓孔52的孔径设计为小于所述插接孔51的孔径。

所述上电极组件41包括依次连接的第一金属电极411、第一金属连杆412和高压线413，所述第一金属电极411与试样10接触，所述第一金属连杆412延伸至试验油杯顶部22并与所述支撑架50固定连接；所述下电极组件42包括依次连接的第二金属电极421、第二金属连杆422和接地线423，所述第二金属电极421与试样10接触，所述第二金属连杆422延伸至试验油杯底部23并与试验油杯底部23固定。通过固定第一金属连杆412，将与之相连的第一金属电极411与试样10的上表面接触，且所述高压线413与外部电气强度测试装置连接，以提供试验所需的电压或电场；通过固定第二金属连杆422，将与之连接的第二金属电极421与试样10的下表面接触，且所述接地线423接地处理，保证试验安全。

所述第一金属电极411的中心轴线和所述第二金属电极421的中心轴线重合。第一金属电极411与第二金属电极421对中，提高试验结果的准确度。在保证对中的情况下，所述第一金属电极411与所述第二金属电极421的尺寸可以相同也可以不同。

本实施方式的电气强度试验装置为了实现自动化控制，还包括控制器(图中未示出)和分别与控制器连接的测距仪60和动力机构(图中未示出)，所述测距仪60设于试样10上方的支撑架50上，且所述动力机构与所述第一金属连杆412的端部连接。本实施方式所述测距仪60为红外线测距仪，所述测距仪60设于位于试样10的正上方的支撑架50上，且本实施方式测距仪60与所述插接孔51位于同一水平面上。测距仪60测得试样10上表面到测距仪60的垂直距离，即为试样10上表面到插接孔51的垂直距离，测距仪60发送测量值至控制器，控制器控制动力机构向上或向下移动相应的距离，使得第一金属电极411正好与试样10的上表面接触。

另外，所述第一金属连杆412上设有刻度线(图中未示出)，所述测距仪60上设有显示屏，实时显示测量值。本实施方式不仅可以自动调节上电极组件41的位置，还可手动调节；当手动调节时，可根据测距仪60上显示的测量值，或者根据试样10的厚度调节上电极组件41的高度，而在第一金属连杆412上设刻度线则方便了调节，保证调整结果的精确度。由于在试验过程中，所述试样10被浸于试验油杯20内的绝缘油中，当在试验油杯20外通过肉眼观察上电极组件41与试验10有无接触来调整上电极组件41的高度时，则可能由于液体的折射现象而造成操作不准确；因此，在第一金属连杆412上设置刻度线避免通过肉眼观察上电极组件41与试样10有无接触而造成试验不准确。同理，上述通过控制器和垂直动力机构进行自动化控制也提高了试验的精度，避免肉眼直接观察出现的失误。

所述试验油杯顶部22设有开口221，本实施方式所述开口221的正对试样10上方，所述支撑架50设于所述开口221内，所述支撑架50包括交叉设置的第一支撑杆54和第二支撑杆55，所述第一支撑杆54和第二支撑杆55的端部均与所述试验油杯顶部22的开口221的边缘固定连接，可通过卡扣或螺栓等方式与试验油杯20可拆卸连接。所述插接孔51设于第一支撑杆54和第二支撑杆55的交叉处。本实施方式中，所述第一支撑杆54和第二支撑杆55呈十字交叉状，且交叉处为各自的中点位置，即在中点位置处设置插接孔51，所述插接孔51正对第一金属连杆412，使之与其插接配合，所述螺栓孔52则设于交叉处的侧部。第一支撑杆54和第二支撑杆55呈十字交叉状，既能够保证支撑架50的稳定性，又减少了支撑架的耗材，且开口221未被完全覆盖，方便在试验油杯20中注入绝缘油。

本实施方式所述的拉伸机构30包括底板31，与底板31垂直且间隔设于底板31上的第一夹持机构32和第二夹持机构33。间隔设置的第一夹持机构32与第二夹持机构33分别夹持试样10的左右两侧，且所述底板31上设有通孔311，所述通孔311供下电极组件42通过并与试验油杯底部23连接。所述试验油杯底部23相应位置设有螺栓孔，通过第二螺栓70将所述下电极组件42固定于试验油杯底部23，且所述第二螺栓70与螺栓孔密封处理，增加密封垫圈或其他密封件，避免试验油杯20内的绝缘油泄漏。

所述第一夹持机构32和第二夹持机构33均包括立板321，夹板组件322，以及用于调节第一夹持机构32的夹板组件322与第二夹持机构33的夹板组件322之间距离的第一调节件34。具体地，本实施方式的第一调节件34为螺栓，所述第一调节件34的数量为两个，且两个第一调节件34分别与两个立板321可移动连接；所述立板321上设有螺栓孔，所述第一调节件垂直穿设于立板321的螺栓孔内，所述第一调节件34的一端与夹板组件322连接，且所述夹板组件322设于两块立板321之间所在侧，通过旋转第一调节件34调节相应的夹板组件322在水平方向上左右移动，从而调节两个夹板组件322之间的距离。

所述夹板组件322包括成对设置的第一夹板3221、第二夹板3222，以及用于调节第一夹板3221和第二夹板3222之间距离的第二调节件3223，所述第一夹板3221与第一调节件34连接，且所述第一夹板3221的夹持面与所述下电极组件的一端平齐。所述第二夹板3222设于第一夹板3221正上方，且所述第二调节件3223也为螺栓，所述第二调节件3223穿设于第一夹板3221和第二夹板3223上，通过调整第二调节件3223使第一夹板3221与第二夹板3222的间距与试样10的厚度匹配，从而夹紧试样10。另外，由于本实施方式的下电极组件42与试验油杯底部23固定连接不可调节高度，因此，所述下电极组件42的第二金属电极421的上表面与所述第一夹板3221的上表面即夹持面平齐，使得所述试样10被夹持后的下表面与第二金属电极421接触，无需另外调整下电极组件42的高度。

另外，本实施方式中所有部件，除第一金属电极411、第一金属连杆412、第二金属电极421、第二金属连杆422外，其余均由环氧材料制成，包括所述第一螺栓53、第二螺栓70也为环氧螺栓，可有效抑制电晕及沿面放电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。