电极选用容易加到被测物体上、能与被测物体表面 紧密接触、且不致于因电极电阻或对被测物体的污染而引入很大误差的导电材料。
[0039] 高压电极11与下支撑板14之间设置有压紧机构，用于将被测物体压紧在高压电极 11和低压电极8之间。压紧机构的结构如图3所示，包括下绝缘板13和弹黃12,下绝缘板13平 行设置在高压电极的下方，弹黃12至少设置有Ξ个，Ξ个弹黃匀布在下绝缘板13与下支撑 板14之间，用于将下绝缘板顶紧在高压电极下端面，即将高压电极向低压电极顶紧，从而实 现将被测物体压紧在高压电极和低压电极之间的目的。本实施例中，弹黃共设置了四个。
[0040] 低压电极8通过上绝缘板5固定设置在上支撑板3上，保护屏蔽机构设置在低压电 极8与上绝缘板5之间。保护屏蔽机构用于将外来寄生电压产生的杂散电流分流到测量电路 之外，即用于屏蔽从周围空间传来的电流，线路中的电流只允许是高压电极从被测物内通 过的，因此可W大大减少误差概率。保护屏蔽机构的具体结构如图4所示，包括保护电极6和 绝缘电极7,保护电极6环低压电极8周侧设置，绝缘电极7设置在保护电极6与低压电极8之 间。本实施例中的保护电极6为侣环，绝缘电极7为聚四氣乙締绝缘环。
[0041] 为方便装配，本实施例中的上支撑板3、上绝缘板5、保护电极6、绝缘电极7低压电 极8水平段、高压电极11水平段、下绝缘板13W及下支撑板14都采用圆饼状结构。
[0042] 基于上述Ξ电极测量装置的用于测量固体绝缘材料体积电阻率的方法，具体包括 W下步骤：
[0043] A.连接测量电路:测量电路连接如图6所示，将被测物体10夹紧在Ξ电极测量装置 的低压电极8和高压电极11之间，高压电极连接高压直流电源正极，低压电极经标准电阻Ro 连接高压直流电源负极，Ξ电极测量装置的保护电极6接地;在高压直流电源的两端W及标 准电阻的两端分别并联一电压表，测量高压直流电源的输出电压化和标准电阻两端的电压 化。
[0044] B.测量短路电流:通过外接线短路Ξ电极测量装置的低压电极8和高压电极11，逐 步增加电流直到短路电流达到恒定值，记录短路电流1〇的值和方向。短路电流1〇通过标准电 阻两端电压化和标准电阻Ro计算获得，也可在低压电极和地线之间串联一电流表，通过读取 获得。
[0045] 逐步增加电流前，需要对Ξ电极测量装置的灵敏度进行调节，调节过程中，同时观 察短路电流的变化，直到短路电流达到恒定值，此值应小于电化电流的稳定值，或者小于电 化lOOmin的电流。由于短路电流有可能改变方向，因此即使短路电流为零，也要维持短路状 态到需要的时间；当短路电流1〇变得基本恒定时，记下短路电流1〇的值和方向。
[0046] C.测量电化电流:拆除短接线，向被测物体施加标称直流电压Ux并开始计时，在不 同电化时间内分别做一次测量，记录每次测量的电化电流Is。本步骤中标称直流电压Ux-般 取 100V\500V\1000V，不同电化时间为 lmin、2min、5min、10min、50min、100min。
[0047] D.计算被测物体体积电阻率：当连续两次测量的电化电流Is相同时，利用该电化 电流Is、短路电流1〇、直流电压1]χ、Ξ电极测量装置低压电极与被测物体接触的有效面积AW 及被测物体的平均厚度h计算被测物体的体积电阻率。
[004引本步骤D通过下式计算体积电阻率Pv:
[0049]
[0050] 式中，Ux为标称直流电压，A为低压电极与被测物体接触的有效面积，Is为电化电 流，1〇为短路电流，h为被测物体的平均厚度。
【主权项】
1. 一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，该测量方法基于三电极测 量装置完成，具体包括以下步骤： A. 连接测量电路:将被测物体夹紧在三电极测量装置的低压电极和高压电极之间，高 压电极连接高压直流电源正极，低压电极经标准电阻连接高压直流电源负极，三电极测量 装置的保护电极接地;在高压直流电源的两端以及标准电阻的两端分别并联一电压表； B. 测量短路电流:通过外接线短路三电极测量装置的低压电极和高压电极，逐步增加 电流直到短路电流达到恒定值，记录短路电流Io的值和方向； C. 测量电化电流:拆除短接线，向被测物体施加标称直流电压Ux并开始计时，在不同电 化时间内分别做一次测量，记录每次测量的电化电流I s; D. 计算被测物体体积电阻率：当连续两次测量的电化电流Is相同时，利用该电化电流 Is、短路电流1〇、直流电压U x、三电极测量装置低压电极与被测物体接触的有效面积A以及被 测物体的平均厚度h计算被测物体的体积电阻率。2. 根据权利要求1所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，步骤 〇所述的不同电化时间为1111；[11、2111；[11、5111；[11、1〇111；[11、5〇111；[11和10〇111；[11。3. 根据权利要求1所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，步骤 D通过下式计算体积电阻率PV:式中，Ux为标称直流电压，A为低压电极与被测物体接触的有效面积，Is为电化电流，I〇 为短路电流，h为被测物体的平均厚度。4. 根据权利要求1至3任一项所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征 在于，所述三电极测量装置包括低压电极(8)、高压电极（11)、高度调节机构以及设置有保 护电极(6)的保护屏蔽机构，所述低压电极(8)、高压电极（11)和保护屏蔽机构设置在高度 调节机构中，其中低压电极和高压电极上下相对设置，保护屏蔽机构设置在低压电极周侧。5. 根据权利要求4所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，所述 高度调节机构包括平行设置的上支撑板(3)和下支撑板（14)，上支撑板和下支撑板之间通 过垂直于支撑板的至少三根丝杆(9)连接，丝杆与支撑板之间通过螺母(4)调节上支撑板和 下支撑板之间的距离并定位;所述丝杆匀布在上支撑板和下支撑板之间。6. 根据权利要求5所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，所述 高压电极（11)的纵截面为T型结构，高压电极的竖直段底端垂直穿过并伸出下支撑板（14) 中心。7. 根据权利要求6所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，所述 高压电极（11)与下支撑板（14)之间设置有用于将被测物体压紧在高压电极（11)和低压电 极(8)之间的压紧机构;所述压紧机构包括平行于高压电极的下绝缘板(13)，下绝缘板(13) 与下支撑板(14)之间设置有用于将下绝缘板顶紧在高压电极下端面的弹簧(12)。8. 根据权利要求5所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，所述 低压电极(8)通过上绝缘板(5)固定设置在上支撑板(3)上，保护屏蔽机构设置在低压电极 (8)与上绝缘板(5)之间;保护屏蔽机构包括环低压电极(8)周侧设置的保护电极(6)和设置 在保护电极(6)与低压电极(8)之间的绝缘电极(7)。9. 根据权利要求8所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，所述 低压电极(8)的纵截面为T型结构，低压电极(8)的竖直段顶端垂直穿过并伸出上支撑板(3) 中心。10. 根据权利要求9所述的一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，其特征在于，所 述上支撑板(3)上方设置有用于保护低压电极竖直段的保护帽（1)，保护帽（1)的侧壁上设 置有BNC接口（2)。
【专利摘要】本发明公开了一种固体绝缘材料体积电阻率的测量方法，该测量方法基于三电极测量装置完成，具体包括以下步骤：连接测量电路；测量短路电流<i>I0</i>；测量电化电流<i>Is</i>；根据电化电流<i>Is</i>、短路电流<i>I0</i>、直流电压<i>Ux</i>、三电极测量装置低压电极与被测物体接触的有效面积<i>A</i>以及被测物体的平均厚度<i>h</i>计算被测物体的体积电阻率。本发明的应用，能够在克服外部感应电流干扰基础上，对被测物体的体积电阻率进行准确测量，具有操作方便、测量精度高、对被测物体形状大小要求低的优点。
【IPC分类】G01R27/08
【公开号】CN105486927
【申请号】CN201510827898
【发明人】花广如, 房静, 李文浩, 刘云鹏
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日