一种电树发展中局放信号的超声测量装置

1.本实用新型提供了一种电树发展中局放信号的超声测量装置，属于聚合物绝缘检测领域。


背景技术：

2.聚合物绝缘结构在高电场的长期作用下，因绝缘材料内部存在缺陷和杂质而产生局部放电，局部放电会导致绝缘材料内部引发电树枝，电树枝的持续增长会导致绝缘材料的击穿会产生不可逆的电老化损害。在电树枝的生长过程中，存在着光学信号、电信号、热信号与声信号。传统光学分析的优势是可以直观而且便捷地观察到电树枝生长与发展过程，但是这种测量难以在不破坏绝缘结构的前提下实现，并且对于某些不透明材料的研究中，光学手段无法实现有效监测。而声信号中存在大量的超声分量，利用超声传感器来收集电树发展过程中的局放信号，可有效的观察电树枝的生长活性，进而表征出电树枝的各阶段特征。但是超声传感器位置的正确选取对超声信号的有效接收颇为重要，并且每次测量前都要对超声传感器涂抹超声耦合剂并将其固定在实验舱合适的位置，传感器与实验舱贴合的力度过大或者过小，都可能导致超声信号的收集不到，实验操作过程较为繁琐。


技术实现要素：

3.针对已有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种电树发展中局放信号的超声测量装置。
4.为实现上述目的，本实用新型所述一种电树发展中局放信号的超声测量装置，包括：高压电源，保护电阻，电树枝引发电极，实验试样，实验舱上盖，实验舱，地电极，绝缘油，超声传感器，示波器。
5.所述超声传感器涂抹超声耦合剂后利用磁力扣吸附在在地电极下表面合适的位置，通过环氧树脂将其固化在一起并嵌在实验舱底部，所述地电极上表面裸露在实验舱内部与试样直接接触，与实验舱之间通过浇筑环氧树脂固化连接。
6.所述高压电源通过保护电阻、电树枝引发电极与实验试样相连，实验试样底部涂覆导电银胶并与地电极紧密接触，地电极与超声传感器是嵌在实验舱底部的一个整体，超声传感器另一端与示波器相连。
7.所述实验舱是外表面尺寸150
×
230
×
250mm的无盖方形透明密封的树脂容器，实验舱上盖是180
×
280
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5mm的方形树脂材料，用于固定电树枝引发电极和防止落灰，实验舱内充满透明绝缘油，绝缘油损耗低并且具有较好的绝缘性能。
8.本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述用于超声法测量聚合物中电树发展过程中的局放信号，可以有效的观察电树枝的生长活性，进而表征出电树枝的各阶段特征；不用多次调节传感器位置以及固定传感器，大大简化了实验操作步骤；装置结构简单，操作方便，能较为准确的获取电树发展过程中的超声信号。
9.附图说明：
10.为了易于说明，图1为本实用新型一种电树发展中局放信号的超声测量装置示意图。
11.具体实施方式：
12.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
13.如图1所示，本实用新型用于电树发展中局放信号的超声测量装置，包括高压电源，保护电阻，电树枝引发电极，实验试样，实验舱上盖，实验舱，地电极，绝缘油，超声传感器，示波器，具体操作步骤如下：
14.（1）将实验试样上接电树枝引发电极，试样涂覆导电胶的底部与实验舱底部地电极紧密接触，通过实验舱上盖将试样固定在合适位置；
15.（2）将传感器信号输出端接通到示波器，并打开示波器；
16.（3）打开高压电源对试样施加8kv电压；
17.（4）从示波器观测电树发展过程中局部放电产生的超声信号频谱图。


技术特征：
1.一种电树发展中局放信号的超声测量装置，其特征在于，包括：高压电源(1)，保护电阻(2)，电树枝引发电极(3)，实验试样(4)，实验舱上盖(5)，实验舱(6)，地电极(7)，绝缘油(8)，超声传感器(9)，示波器(10)；高压电源(1)通过保护电阻(2)、电树枝引发电极(3)与实验试样(4)相连，实验试样(4)底部涂覆导电银胶并与地电极(7)紧密接触，地电极(7)与超声传感器(9)是嵌在实验舱(6)底部的一个整体，超声传感器(9)另一端与示波器(10)相连。2.根据权利要求1所述的一种电树发展中局放信号的超声测量装置，其特征在于将超声传感器(9)涂抹超声耦合剂后利用磁力扣吸附在地电极(7)下表面中间位置，通过环氧树脂将其固化在一起并嵌在实验舱底部，所述地电极(7)上表面裸露在实验舱内部与试样直接接触，地电极(7)与实验舱之间通过浇筑环氧树脂固化连接。3.根据权利要求1所述的一种电树发展中局放信号的超声测量装置，其特征在于高压电源(1)由实验电压源和隔离变压器构成，能够有效减少电源信号对有效信号造成的噪声干扰。4.根据权利要求1所述的一种电树发展中局放信号的超声测量装置，其特征在于实验试样(4)由10
×
10
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3mm方形待测聚合物薄样和曲率半径为3μm的钨针构成。5.根据权利要求1所述的一种电树发展中局放信号的超声测量装置，其特征在于实验舱(6)是外表面尺寸150
×
230
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250mm的无盖方形透明密封的树脂容器，实验舱上盖(5)是180
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280
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5mm的方形树脂材料，用于固定电树枝引发电极(3)和防止落灰，实验舱(6)内充满透明绝缘油(8)，绝缘油(8)损耗低并且绝缘性能好。

技术总结
本实用新型公开了一种电树发展过程中局部放电信号的超声测量装置，涉及聚合物绝缘检测领域。本实用新型装置包括高压电源，保护电阻，电树枝引发电极，实验试样，地电极，超声传感器，绝缘油，实验舱上盖，实验舱，示波器等。在电树枝发展过程中，由于局部放电产生的信号较小，超声传感器放置的位置与超声传感器贴合实验舱的力度均会影响超声传感器对信号的收集，利用超声传感器收集信号困难。本实用新型通过对超声传感器接收信号与放置距离与贴合力度的测试，确定了超声传感器的最佳位置，利用环氧树脂将超声传感器与地电极固化在一起，可以方便、高效地实时收集电树发展过程中的局部放电所产生的超声信号，操作简单，易于实现。易于实现。易于实现。


技术研发人员：张晓虹 马聪聪 王玉龙 高俊国 郭宁
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2022/1/18