一種封閉式溫控固體介質(zhì)電阻率測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種封閉式溫控固體介質(zhì)電阻率測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國高壓直流輸電技術(shù)高速發(fā)展，諸如換流變壓器、GIS (氣體絕緣組合電器)、GIL(氣體絕緣輸電線路)等直流設(shè)備的絕緣問題也備受關(guān)注。在直流電壓作用下，絕緣材料按電阻率分壓，電阻率成為表征其絕緣性能優(yōu)劣的關(guān)鍵參數(shù)。
[0003]《GB/T 1410-2006固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》中詳細(xì)規(guī)定了固體材料電阻率測量的原理、方法和注意事項。然而，國標(biāo)并未考慮到溫度和微水含量對絕緣材料電阻率的影響。一般地，電阻率隨溫度升高而減小，隨微水含量增加而減小，但是針對某種絕緣材料而言還須進(jìn)行定量實測。研宄實際環(huán)境中絕緣材料的電阻率隨溫度、微水含量變化的規(guī)律，對了解其電氣絕緣性能、保障設(shè)備安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。目前已公布的相關(guān)技術(shù)沒有考慮外界環(huán)境溫濕度對試品的電阻率造成的影響，測量結(jié)果不夠精確，導(dǎo)致對絕緣材料電氣性能優(yōu)劣的評估失去參考意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種封閉式溫控固體介質(zhì)電阻率測量裝置，其特征在于，該裝置是一種在真空狀態(tài)及不同溫度下測量固體電介質(zhì)電阻率的試驗裝置；所述封閉式溫控固體介質(zhì)電阻率測量裝置由試驗腔分別連接直流電源、反饋式控溫儀、隔膜真空泵、磁力泵和皮安計構(gòu)成，其中，試驗腔由內(nèi)腔和外腔形成一個同軸空心圓柱體，上端由蓋板密封；夕卜腔兩側(cè)設(shè)置進(jìn)油管道和出油管道并與磁力泵連接，形成導(dǎo)熱油循環(huán)回路，用于導(dǎo)熱油循環(huán)對內(nèi)腔進(jìn)行油浴溫控；在內(nèi)腔內(nèi)放置電極和試品；所述內(nèi)腔和外腔整體采用304不銹鋼材料。
[0005]所述電極由黃銅材料制作，采用三電極結(jié)構(gòu):保護(hù)電極6、被保護(hù)電極5和不保護(hù)電極4，其中，被保護(hù)電極5和不保護(hù)電極4為圓柱狀，保護(hù)電極6為圓筒狀，支撐在被保護(hù)電極5周圍；被保護(hù)電極5由上電極導(dǎo)桿9引出內(nèi)腔，不保護(hù)電極4由下電極導(dǎo)桿3引出內(nèi)腔，上電極導(dǎo)桿9、下電極導(dǎo)桿3均由膠圈7、螺母8和蓋板13與內(nèi)腔之間均采用密封膠圈7與內(nèi)腔I密封固定；使內(nèi)腔中真空度保持在Imbar的壓力，將外界環(huán)境濕度對電阻率測量過程的影響減到最小程度。
[0006]所述密封膠圈采用耐油性好的丁腈橡膠。
[0007]所述直流電源的電壓輸出范圍為-1OkV?+10kV，紋波系數(shù)小于1%，升/降壓速率大于700V/ μ s，額定電流10mA。
[0008]所述反饋式控溫儀用鉑電阻做測溫探頭，并將溫度信號傳輸給PID中央芯片，PID中央芯片發(fā)出電壓控制信號給電熱圈，由電熱圈對試驗腔進(jìn)行間斷式升溫，經(jīng)過一定時間的震蕩后內(nèi)腔溫度達(dá)到設(shè)定溫度并保持穩(wěn)定。溫控范圍為室溫?200°C，控溫精度0.1°C，升溫速率30s/°C，降溫方式為自然降溫。
[0009]所述隔膜真空泵的極限真空度小于lmbar，帶自冷卻排風(fēng)系統(tǒng)，可連續(xù)工作I小時以上。
[0010]所述磁力泵用于對試驗腔外腔中的導(dǎo)熱油循環(huán)，揚(yáng)程5m，流速O?5L/min可調(diào)。
[0011]所述皮安計采用Tektronix公司的KEITHLEY 6517，電流信號范圍0.1pA?1mA，精度為1% X檔位，可編程控制。
[0012]所述導(dǎo)熱油對內(nèi)腔進(jìn)行油浴溫控，保證內(nèi)腔中各處溫度一致，且保持溫度在1°C范圍內(nèi)穩(wěn)定不變。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:可實現(xiàn)在真空狀態(tài)、不同溫度下固體電介質(zhì)電阻率的測量，真空度高保證了將外界環(huán)境濕度對電阻率測量過程的影響減小到最低，溫控精度高保證了固體電介質(zhì)的電阻率隨溫度變化規(guī)律研宄的準(zhǔn)確性、可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1為測量系統(tǒng)示意圖；
[0015]圖2為試驗腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3為膠圈密封形式示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明提出一種封閉式溫控固體介質(zhì)電阻率測量裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明予以進(jìn)一步說明。
[0018]圖1為測量系統(tǒng)示意圖；圖中所示是一種在真空狀態(tài)及不同溫度下測量固體電介質(zhì)電阻率的試驗裝置；該封閉式溫控固體介質(zhì)電阻率測量裝置由試驗腔分別連接直流電源、反饋式控溫儀、隔膜真空泵、磁力泵和皮安計構(gòu)成。
[0019]如圖2所示的試驗腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，試驗腔由內(nèi)腔I和外腔2形成一個同軸空心圓柱體，整體采用304不銹鋼材料制作，空心圓柱體上端由蓋板13采用膠圈7與內(nèi)腔I密封固定；外腔2兩側(cè)設(shè)置進(jìn)油管道10和出油管道11，進(jìn)油管道10和出油管道11之間外接適當(dāng)長度的氟橡膠管，并連接到磁力泵，形成導(dǎo)熱油循環(huán)回路，對內(nèi)腔進(jìn)行油浴溫控，油浴溫控由反饋式控溫儀擔(dān)任；在內(nèi)腔設(shè)置抽氣口 12，用一段膠皮管連接隔膜真空泵，將內(nèi)腔抽氣至真空度為Imbar ;具體操作包括:
[0020]I)在內(nèi)腔內(nèi)放置的電極采用三電極結(jié)構(gòu)，由黃銅材料制作；其中，被保護(hù)電極5和不保護(hù)電極4為圓柱狀，保護(hù)電極6為圓筒狀，支撐在被保護(hù)電極5周圍；首先，將三塊電極用乙醇擦凈，把不保護(hù)電極4與下電極導(dǎo)桿3擰緊，打開上蓋板13，穿過試驗腔下底面上的孔，在試驗腔外側(cè)將膠圈7套到下電極導(dǎo)桿3上，用螺母8在試驗腔內(nèi)外兩側(cè)將膠圈7壓緊(如圖3所示)；其次，將裁剪成圓形的固體試品置于不保護(hù)電極4中央，固體試品上放置保護(hù)電極6，二者中心對齊，并用一導(dǎo)線將保護(hù)電極6和內(nèi)腔的內(nèi)壁連接；再次，將被保護(hù)電極5和上電極導(dǎo)桿9擰緊后穿過上蓋板13并壓在固體試品上二者中心對齊，在上電極導(dǎo)桿9引出口處用螺母8在試驗腔的蓋板13內(nèi)外兩側(cè)將膠圈7壓緊；最后，在內(nèi)腔邊緣臺階上放置膠圈7，并用上蓋板13壓緊，用螺絲固定；各密封口處的膠圈采用耐油性好的丁腈橡膠；使內(nèi)腔中真空度保持在lmbar，使外界環(huán)境濕度對電阻率測量過程的影響減到最小程度；