本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

絕緣材料是變壓器中最重要的材料之一，其性能與質(zhì)量直接影響變壓器運(yùn)行的可靠性和變壓器使用壽命，對于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。變壓器在注油前通常是通過充干燥氮?dú)夂透稍锟諝獾姆绞竭M(jìn)行運(yùn)輸和儲存，但由于長時期的存儲過程中可能導(dǎo)致變壓器發(fā)生受潮，從而導(dǎo)致其絕緣性能下降。同時，由于晝夜溫度交替變化，這也會對變壓器的絕緣性能產(chǎn)生影響。

水分是變壓器儲存過程中不得不考慮的重要因素，其在油紙絕緣老化過程中扮演著一種特殊的角色。首先，水分是油紙(即絕緣紙)水分反應(yīng)的主要參與者，從而在變壓器運(yùn)行過程中加速油紙絕緣的老化；另一方面，油紙和礦物油老化過程中會不斷生成水分，此時水分是油紙絕緣老化的產(chǎn)物。油紙和礦物油在經(jīng)過真空干燥、浸油預(yù)處理后的水分含量已經(jīng)處在較低的水平，但在變壓器的安裝、運(yùn)輸過程中不可避免的會引入少量水分，同時，油紙的裂解和礦物油的老化會生成大量水分，引起變壓器油紙絕緣系統(tǒng)含水量增加。大量研究結(jié)果表明，水分含量的增加能嚴(yán)重降低油紙絕緣的電氣強(qiáng)度，加速油紙絕緣的老化，從而縮短其絕緣壽命。

同時，變壓器絕緣材料受長期的溫度影響下，會逐漸失去原有的機(jī)械性能，即絕緣的熱老化過程。溫度越高，熱老化越快且嚴(yán)重，以致變脆而破裂，使得線圈失去絕緣層的保護(hù)。另一方面，即使絕緣尚未損壞，但絕緣材料的絕緣性能隨溫度的升高而變差，很容易被高電壓擊穿而造成故障。因此，也需要對溫度以及絕緣材料的熱老化過程進(jìn)行研究。

目前，針對變壓器絕緣材料在儲存過程中的老化情況及絕緣性能等方面的研究不多，同時對于放置變壓器絕緣材料的密封罐，需要取樣時一經(jīng)打開便會破壞密封狀態(tài)，導(dǎo)致再次試驗(yàn)時需要重新抽氣與充氣，耗費(fèi)時間。因此，有必要設(shè)計(jì)一種變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置，通過模擬變壓器套管在密封并注入干燥空氣或干燥氮?dú)獾那闆r下，其內(nèi)部濕度、溫度、氣壓、絕緣紙的水分含量的變化，并可實(shí)現(xiàn)同老化條件下分期取樣的功能。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置，包括圓柱形容器、容器蓋、氣壓表、開關(guān)閥以及溫濕度傳感器，所述容器蓋可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在圓柱形容器的頂部，所述圓柱形容器和容器蓋之間密封連接，形成用于放置絕緣材料的樣品腔，所述容器蓋上設(shè)有一個開孔和兩個螺紋接口，所述氣壓表安裝在開孔上，所述開關(guān)閥和溫濕度傳感器分別安裝在螺紋接口上，所述樣品腔內(nèi)還設(shè)有沿徑向?qū)⑵涞确殖啥鄠€腔體的分隔板，所述分隔板的頂面與容器蓋的底面固定連接，所述分隔板的側(cè)面與圓柱形容器的內(nèi)側(cè)壁氣密性接觸，所述分隔板的底面與圓柱形容器的內(nèi)底面氣密性接觸，所述分隔板上還設(shè)有用于連通多個腔體的通孔，所述圓柱形容器的側(cè)壁設(shè)有開口，所述開口的尺寸略小于所述腔體的尺寸，所述圓柱形容器還設(shè)有用于開閉所述開口的開關(guān)裝置。

進(jìn)一步地，所述分隔板的底面固定連接一圓板，所述圓板的圓周表面與圓柱形容器的側(cè)壁氣密性接觸，所述圓板的底面和圓柱形容器的底面接觸。

進(jìn)一步地，為了便于在各腔體中放置絕緣材料，所述腔體內(nèi)還設(shè)有用于放置絕緣材料的支架，所述支架由多層擱板組合而成，所述支架的數(shù)量與所述腔體的數(shù)量一致。

進(jìn)一步地，為了在旋轉(zhuǎn)容器蓋時，能將其中任一腔體對準(zhǔn)圓柱形容器側(cè)壁上的開口，所述容器蓋的頂面還設(shè)置有用于標(biāo)識各腔體分隔位置的分隔線。

本實(shí)用新型的變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置，通過分隔板將樣品腔均勻分隔成多個獨(dú)立的腔體，轉(zhuǎn)動容器蓋帶動分隔板轉(zhuǎn)動，將其中之一的腔體對準(zhǔn)圓柱形容器側(cè)壁上的開口，打開開關(guān)裝置，取出腔體中的絕緣材料，由于各腔體之間只能通過設(shè)置在分隔板上的通孔進(jìn)行連通，因此在取放絕緣材料的過程中，不會對其余腔體的狀態(tài)產(chǎn)生很大的影響，實(shí)現(xiàn)同老化條件分期取樣的功能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的主視示意圖；

圖2為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的俯視示意圖；

圖3為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的容器蓋和分隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的支架示意圖；

圖中：1-圓柱形容器，2-容器蓋，3-分隔板，4-開關(guān)裝置，5-把手，6-開孔，7-螺紋接口，8-氣壓表，9-開關(guān)閥，10-溫濕度傳感器，11-支架，12-圓板，13-樣品腔，14-通孔，15-分隔線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例：

請參照圖1至圖4所示，一種變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置，包括圓柱形容器1、容器蓋2、氣壓表8、開關(guān)閥9以及溫濕度傳感器10，所述容器蓋2可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在圓柱形容器1的頂部，所述圓柱形容器1和容器蓋2之間密封連接，形成用于放置絕緣材料的樣品腔13，所述容器蓋2上設(shè)有一個開孔6和兩個螺紋接口7，所述氣壓表8安裝在開孔6上，所述開關(guān)閥9和溫濕度傳感器10分別安裝在螺紋接口7上，所述樣品腔2內(nèi)還設(shè)有沿徑向?qū)⑵涞确殖啥鄠€腔體的分隔板3，所述分隔板3的頂面與容器蓋2的底面固定連接，所述分隔板3的底面固定連接一圓板12，所述分隔板3的側(cè)面與圓柱形容器1的內(nèi)側(cè)壁氣密性接觸，所述圓板12的圓周表面與圓柱形容器1的側(cè)壁氣密性接觸，所述圓板12的底面和圓柱形容器1的底面接觸，所述分隔板3上還設(shè)有用于連通多個腔體的通孔14，所述圓柱形容器1的側(cè)壁設(shè)有開口，所述開口的尺寸略小于所述腔體的尺寸，所述圓柱形容器1還設(shè)有用于開閉所述開口的開關(guān)裝置4，所述開關(guān)裝置4可采用推拉門等現(xiàn)有技術(shù)，這里不再對其具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行贅述，所述每個樣品腔13內(nèi)都設(shè)有一用于放置絕緣材料的支架11，所述支架11由多層擱板組合而成，整體成扇形。

在本實(shí)施例中，所述圓柱形容器1的直徑為163mm，高度為210mm；所述容器蓋2的直徑為207mm，厚度為6mm，通過螺紋與圓柱形容器1相連，并可沿圓柱形容器1中心軸自由旋轉(zhuǎn)。所述分隔板3由四塊相互垂直的板構(gòu)成，將樣品腔13分隔成大小一致的四個腔體，其長度為190mm，寬度為75mm，厚度為2mm。所述圓板12的直徑為150mm，厚度為2mm。所述容器蓋2頂面相應(yīng)作出兩條相互垂直的分隔線15，便于在旋轉(zhuǎn)容器蓋2時，能將其中任一腔體對準(zhǔn)圓柱形容器1側(cè)壁上的開口。所述開孔6內(nèi)徑為20mm。所述溫濕度傳感器10為AM2305，精度為±2％RH，分辨率為0.1％。所述螺紋接口7為G1/2母螺紋接口，開關(guān)閥9通過轉(zhuǎn)接頭安裝在母螺紋接口7上，所述開關(guān)閥9用于連接真空泵、干燥空氣注氣裝置或干燥氮?dú)庾庋b置。所述支架11為四個，放置在圓板12上，能夠從腔體中取出，其直徑為140mm，扇形角度為90°，共設(shè)有五層擱板，本實(shí)施例的絕緣材料是指絕緣紙。所述圓柱形容器1側(cè)壁上的開口長度為180mm，寬度為128mm，所述開關(guān)裝置配有把手5。

在本實(shí)施例中，為了便于對圓柱形容器1進(jìn)行抽真空，所述開關(guān)閥9可連接至真空泵；為了便于往圓柱形容器1中注入氣體，所述開關(guān)閥9可連接至干燥空氣或干燥氮?dú)庾庠O(shè)備的接口；為了實(shí)現(xiàn)同條件分期取樣的功能，所述容器蓋2可以旋轉(zhuǎn)并設(shè)有分隔板3將樣品腔13分為4個腔體，并在圓柱形容器1的側(cè)壁設(shè)有90°的開關(guān)裝置4和把手5以方便取樣；為了在各腔體均勻放置多張絕緣紙，在各腔體中設(shè)置支架11；為了調(diào)節(jié)圓柱形容器1外部的環(huán)境，所述圓柱形容器1可放置于試驗(yàn)箱內(nèi)。

本實(shí)用新型的變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置，其使用步驟如下：

(1)將容器蓋2安裝在圓柱形容器1頂部，旋轉(zhuǎn)容器蓋2，調(diào)整好分隔板3與圓柱形容器1內(nèi)壁的接觸位置。

(2)將絕緣紙均勻放置在支架11的五層擱板上，旋轉(zhuǎn)容器蓋2，將四個支架11分別通過圓柱形容器1側(cè)壁的開口放入樣品腔13的四個腔體中，關(guān)閉開關(guān)裝置4，并妥善密封。

(3)通過轉(zhuǎn)接頭將開關(guān)閥9安裝在母螺紋接口7處，將溫濕度傳感器10安裝在開孔6處，將氣壓表8安裝在通孔6上，并妥善密封。

(4)將真空泵連接到開關(guān)閥9上，打開開關(guān)閥9對圓柱形容器1抽真空，當(dāng)圓柱形容器1中的氣體壓力達(dá)到-600Pa時，關(guān)閉開關(guān)閥9，取下真空泵。

(5)將干燥空氣或干燥氮?dú)庾庠O(shè)備接到開關(guān)閥9上，打開開關(guān)閥9向圓柱形容器1內(nèi)注入干燥空氣或干燥氮?dú)?，?dāng)圓柱形容器1中的氣體壓力達(dá)到一個大氣壓時，關(guān)閉開關(guān)閥9，取下燥空氣或干燥氮?dú)庾庠O(shè)備。

(6)重復(fù)步驟4和5，經(jīng)過3～4次后，關(guān)閉開關(guān)閥9，取下燥空氣或干燥氮?dú)庾庠O(shè)備。

(7)利用溫濕度傳感器10監(jiān)測圓柱形容器1內(nèi)溫濕度的變化，需要取絕緣紙檢測其水分含量及電氣特性時，通過容器蓋2頂面的分隔線15，將容器蓋2旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)位置，打開開關(guān)裝置4，取出支架11，關(guān)閉開關(guān)裝置4，并妥善密封，從而實(shí)現(xiàn)同老化條件分期取樣功能。

本實(shí)用新型的變壓器絕緣材料同條件老化分期取樣的試驗(yàn)裝置，利用試驗(yàn)箱使圓柱形容器1處于不同溫度、濕度、壓強(qiáng)情況下，模擬變壓器套管處于不同的環(huán)境狀況，由此對比分析變壓器注油前運(yùn)輸和儲存中充干燥空氣和干燥氮?dú)鈨煞N方式下變壓器中氣體的受潮情況以及其與絕緣紙中水分平衡關(guān)系。

本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置具有以下有益效果：該試驗(yàn)裝置體積小，表計(jì)接口多，通過溫濕度傳感器監(jiān)測裝置內(nèi)部的受潮情況，通過測量絕緣紙中水分含量分析水分平衡關(guān)系，通過研究絕緣紙的電氣特性分析其受溫濕度的影響，通過氣壓表觀測容器內(nèi)部氣壓狀況，并可通過試驗(yàn)箱調(diào)節(jié)溫度、壓強(qiáng)、濕度等，來模擬不同外部環(huán)境對變壓器套管的密封受潮情況。此外，該試驗(yàn)裝置將容器內(nèi)部空間分為四部分，可使四個區(qū)域處于相同條件并能分期取樣。

上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的保護(hù)范圍中。