本发明涉及植物油凝胶技术领域，尤其涉及一种植物油凝胶介电强度测试装置与方法。
背景技术：
变压器在电力系统中承担着变换电压，传输能量，提供电网运行状态的作用。油浸式变压器由于其良好的散热性能使其成为高电压等级，大功率需求的主流变压器。由于传统矿物油的安全性能、环境污染以及不可再生性，近年植物油变压器日益受到全球学者的广泛关注。然而植物油由于其较差的抗氧化性能，在一定的温度下与氧气反应，特别是在变压器由出厂到现场的运输过程中由于光照，温度以及氧气会逐渐聚合并最终凝胶成固体附着在器壁上。且在现场运行中一旦被变压器油冲洗从器壁脱落，会对植物油的电气性能产生影响。
对凝胶电气性能的掌握有利于更好的了解其对绝缘油电气性能的影响。然而在对植物油凝胶的介电强度进行测试的过程中，会遇到无法准确测量凝胶厚度、凝胶样品无法在模具中取出的问题。国内目前还没有能解决这些问题并对植物油凝胶介电强度进行准确测试的装置与方法。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种植物油凝胶介电强度测试装置与方法，解决了在测试植物油凝胶介电强度的过程中遇到的凝胶厚度不均匀、无法准确测量凝胶厚度、凝胶样品无法在模具中取出等问题，实现了对植物油凝胶的介电强度进行准确测试。
本发明实施例提供的一种植物油凝胶介电强度测试装置，包括支撑架、驱动机构、上电极、下电极、油腔、分析天平；
驱动机构、上电极、下电极的位置关系为依次在竖直方向上由上到下设置；
下电极在油腔内，驱动机构安装在支撑架上，油腔置于分析天平的托盘上；
其中，驱动机构与上电极固定连接，用于控制上电极在竖直方向上进行上下运动。
优选地，
驱动机构包括：横向固定轴、纵向驱动轴和步进电机；
横向固定轴固定在支撑架上沿，横向固定轴开有供纵向驱动轴竖直方向上进行上下运动的槽，槽内部的第一螺纹与纵向驱动轴的外表的第二螺纹匹配连接；
步进电机安装在纵向驱动轴的顶端，并与驱动轴螺纹连接；
步进电机的底部固定安装有上电极。
优选地，
植物油凝胶介电强度测试装置还包括控制器；步进电机与控制器电性连接。
优选地，
下电极上安装一铁环与用于防漏的聚四氟乙烯橡胶环，形成金属腔。
优选地，所述金属腔为三明治结构金属腔。
优选地，
植物油凝胶在上电极和下电极之间。
优选地，
本发明实施例的提供的一种植物油凝胶介电强度测试方法，包括以下步骤：
步骤一：植物油凝胶介电强度测试装置调节上电极距离预置在下电极上的植物油凝胶的位置，直至分析天平有示数；
步骤二：分析天平有示数后，植物油凝胶介电强度测试装置对上下电极加压，直至植物油凝胶击穿；
步骤三：植物油凝胶击穿后，植物油凝胶介电强度测试装置继续调节所述上电极的位置至上电极与下电极接触。
优选地，
所述植物油凝胶介电强度测试方法的所述步骤一之前，还包括：
所述植物油凝胶介电强度测试装置首先形成放有所述植物油凝胶的状态。
优选地，所述植物油凝胶介电强度测试装置首先形成放有所述植物油凝胶的状态之后，所述步骤一之前，还包括：
调整所述上电极的位置，直至所述上电极位于初始位置，所述初始位置位于所述植物油凝胶的正上方。
优选地，所述步骤三具体包括：
所述植物油凝胶击穿后，所述植物油凝胶介电强度测试装置将所述上电极恢复至初始位置，再调节所述上电极的初始位置直至所述上电极与所述下电极接触。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种植物油凝胶介电强度测试装置包括支撑架、驱动机构、上电极、下电极、油腔、分析天平；驱动机构、上电极、下电极的位置关系为依次在竖直方向上由上到下设置；下电极在油腔内，驱动机构安装在支撑架上，油腔置于分析天平的托盘上；其中，驱动机构与上电极固定连接，用于控制上电极在竖直方向上进行上下运动，解决了在测试植物油凝胶介电强度的过程中遇到的凝胶厚度不均匀、无法准确测量凝胶厚度、凝胶样品无法在模具中取出等问题，实现了对植物油凝胶的介电强度进行准确测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的植物油凝胶介电强度测试装置的示意图；
图示说明：1.钢架结构，2.步进电机，3.控制器，4.上电极，5.油腔，6.植物油凝胶，7.变压器油，8.下电极，9.分析天平，10.桌子。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种植物油凝胶介电强度测试装置与方法，解决了在测试植物油凝胶介电强度的过程中遇到的凝胶厚度不均匀、无法准确测量凝胶厚度、凝胶样品无法在模具中取出等问题，实现了对植物油凝胶6的介电强度进行准确测试。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种植物油凝胶介电强度测试装置，包括支撑架、驱动机构、上电极4、下电极8、油腔5、分析天平9；
驱动机构、上电极4、下电极8的位置关系为依次在竖直方向上由上到下设置；
下电极8在油腔5内，驱动机构安装在支撑架上，油腔5置于分析天平9的托盘上；
其中，驱动机构与上电极4固定连接，用于控制上电极4在竖直方向上进行上下运动。
进一步地，
驱动机构包括：横向固定轴、纵向驱动轴和步进电机2；
横向固定轴固定在支撑架上沿，横向固定轴开有供纵向驱动轴竖直方向上进行上下运动的槽，槽内部的第一螺纹与纵向驱动轴的外表的第二螺纹匹配连接；
步进电机2安装在纵向驱动轴的顶端，并与驱动轴螺纹连接；
步进电机2的底部固定安装有上电极4。
进一步地，
植物油凝胶介电强度测试装置还包括控制器3；步进电机2与控制器3电性连接。
进一步地，
下电极8上安装一铁环与用于防漏的聚四氟乙烯橡胶环，形成金属腔。
进一步地，
金属腔为三明治结构金属腔。
进一步地，
植物油凝胶6在上电极4和下电极8之间。
进一步地，
本发明实施例提供的一种植物油凝胶介电强度测试方法，包括以下步骤：
步骤一：植物油凝胶介电强度测试装置调节上电极4距离预置在下电极8上的植物油凝胶6的位置，直至分析天平9有示数；
步骤二：分析天平9有示数后，植物油凝胶介电强度测试装置对上下电极加压，直至植物油凝胶6击穿；
步骤三：植物油凝胶6击穿后，植物油凝胶介电强度测试装置继续调节所述上电极4的位置至上电极4与下电极8接触。
进一步地，
本发明实施例提供的一种植物油凝胶介电强度测试方法的步骤一之前，还包括：
植物油凝胶介电强度测试装置首先形成放有植物油凝胶的状态。
进一步地，
植物油凝胶介电强度测试装置首先形成放有植物油凝胶的状态之后，步骤一之前，还包括：
调整所述上电极4的位置，直至所述上电极4位于初始位置，所述初始位置位于所述植物油凝胶6的正上方。
进一步地，
步骤三具体包括：
植物油凝胶击穿后，植物油凝胶介电强度测试装置调节上电极4的位置到初始位置，再调节上电极4的初始位置直至上电极4与下电极8接触。
如图1所示，本发明提供的一种植物油凝胶介电强度测试装置,包括钢架结构1以及安装在钢架结构上的步进电机2，步进电机2由控制器3进行控制。电极系统包括上电极4与下电极8，且上电极4连接在步进电机2上，电极系统置于分析天平9上的油腔5内，试样植物油凝胶6置于上下电极之间。进行植物油凝胶6击穿实验时，油腔5内装有变压器油7，且整个装置置于桌子10上。
本发明提供的一种植物油凝胶介电强度测试方法，包括如下步骤：
制作植物油凝胶6：首先在下电极8上安装一铁环与用于防漏的聚四氟乙烯橡胶环，形成一三明治结构金属腔。然后在金属腔内垫入一铁盘作为样本基片，并注入适量植物油。最后将该装置置于烘箱中加热，直至植物油成为固体或固液两相共存的植物油凝胶6，并将铁环与聚四氟乙烯环拆除，形成下电极8上放有植物油凝胶6的状态；
在桌子10上水平放置分析天平9，将装有变压器油7的油腔5置于分析天平9上，并将步骤一中制作的放有植物油凝胶6的下电极8放置在油腔5内。将上电极4安装在步进电机2上，调整钢架结构1的位置，使得上电极4正好位于植物油凝胶6的正上方，使上电极4位于初始位置，将分析天平9示数清零；
通过步进电机2调节上电极4距离植物油凝胶6的位置，直至分析天平9有示数显示，记录此时步进电机2的步长，对电极系统加压至植物油凝胶6击穿，植物油凝胶6击穿后，将上电极4恢复至初始位置，取出下电极8及植物油凝胶6，清除植物油凝胶6。清除后，将下电极8放回至取出前的位置。继续通过步进电机2调节上电极4的位置至上电极4与下电极8接触，并记录这个过程中步进电机2的步长。前后两次步进电机2的步长之差即为击穿点处植物油凝胶6的厚度。根据植物油凝胶6击穿电压与击穿点厚度计算其介电强度。
本植物油凝胶介电强度测试装置及方法，不需要将植物油凝胶从模具中取出，可以对击穿点的植物油凝胶厚度进行准确测量，从而保证介电强度测试的准确性。
本发明实施例提供了一种植物油凝胶介电强度测试装置与方法，通过调节位于初始位置处的上电极4距离植物油凝胶6的位置，直至分析天平9有示数显示，并记录此时步进电机2的步长。加压至植物油凝胶6击穿后，将上电极4恢复至初始位置，并取出下电极8及其上面的植物油凝胶6。清除植物油凝胶6后将下电极8放回至取出前的位置，再通过调节上电极4位置至上电极4与下电极8接触，记录此时步进电机2的步长，前后两次步进电机2的步长之差即为击穿点植物油凝胶6的准确厚度。根据植物油凝胶6击穿电压与击穿点厚度就能准确计算出植物油凝胶6的介电强度，解决了在测试植物油凝胶介电强度的过程中遇到的凝胶厚度不均匀、无法准确测量凝胶厚度、凝胶样品无法在模具中取出等问题，实现了对植物油凝胶的介电强度进行准确测试。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。