模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型的制作方法

本实用新型涉及高电压与绝缘的技术领域，特别涉及一种模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型。

背景技术：

高压电气设备内部由于受到工艺条件、生产环境、绝缘介质质量及运行环境等因素的影响，不可避免存在缺陷，缺陷会导致电场分布不均匀，引起局部放电。绝缘油中存在气泡是一种常见的缺陷类型，气泡会产生局部放电，局部放电的累积效应会使绝缘性能逐渐劣化最终导致绝缘击穿，影响电力设备正常运行。因此对局部放电的特性和检测技术进行研究具有重大意义，但现有技术中没有典型的用于研究局部放电的缺陷模型，不能模拟电力设备内部产生局部放电的环境。

技术实现要素：

为解决缺少研究气泡局部放电的典型模型的技术问题，本实用新型提出一种模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型，能准确、高效地研究气泡的局部放电。

本实用新型提出了一种模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型，所述模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型包括：

绝缘箱体，其具有密封空腔，所述密封空腔内盛装绝缘油；

竖直设置的高压导电杆，其穿设且连接在所述绝缘箱体的顶壁上，所述高压导电杆的下端伸入所述密封空腔内；

高压电极，包括水平设置的平板部和设置在所述平板部的边缘且向下凸伸的凸起部；所述高压电极能拆卸地连接在所述高压导电杆的下端，所述绝缘油浸没所述高压电极；

平板地电极，其垂直于所述高压导电杆的轴线，所述平板地电极位于所述高压电极的下方，且与所述高压电极相对且间隔设置；

气泡形成机构，包括开设在所述平板地电极上的至少一个贯通孔和气体管路，所述气体管路的一端开口与所述贯通孔的下端开口相连通，所述气体管路的另一端开口连接外界的气源；所述气体管路向所述贯通孔内输送预定体积的气体，所述气体在所述平板地电极与所述高压电极之间的所述绝缘油中形成气泡。

进一步地，所述凸起部沿所述平板部的周向设置。

进一步地，所述模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型还包括穿设且固定在所述绝缘箱体的顶壁上的调节筒，所述调节筒竖直设置，所述调节筒的内壁上设置内螺纹；

所述高压导电杆穿设于所述调节筒内，且所述高压导电杆的外壁上设置与所述调节筒的内螺纹相配合的外螺纹，所述高压导电杆能在所述调节筒内的旋转并带动所述高压电极上下移动。

进一步地，所述贯通孔的数量为一个。

更进一步地，所述贯通孔靠近所述平板地电极的中心。

更进一步地，所述贯通孔的直径为4毫米。

进一步地，所述气泡形成机构还包括设置在所述气体管路上的用于控制气体流量的阀门。

进一步地，所述平板部的上端面上设置圆柱台，所述圆柱台的外壁上设置外螺纹，所述高压导电杆的下端面上开设凹槽，所述凹槽的内壁上设置与所述圆柱台的外螺纹相配合的内螺纹。

进一步地，所述绝缘箱体为六块有机玻璃板组装而成的长方体，相邻的所述有机玻璃板通过聚四氟乙烯螺栓连接，相邻的所述有机玻璃板之间的缝隙通过粘合剂密封。

进一步地，所述凸起部与所述平板地电极之间的间隔距离大于零，且小于或等于50毫米。

本实用新型相比于现有技术的有益效果在于：本实用新型的一种模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型，使平板地电极与高压电极处于绝缘油中，通过连接到外界气源的气体管路向贯通孔内输送气体，气体在平板地电极与高压电极之间的绝缘油中形成气泡，本实用新型能准确、高效地研究气泡的局部放电。

凸起部使气泡能稳定在平板地电极与高压电极之间，从而能稳定地进行气泡局部放电的模拟实验。凸起部沿平板部的周向设置，可以从各个方向止挡气泡，避免气泡从平板地电极与高压电极之间的区域内漂移出来。

另外，贯通孔靠近平板地电极的中心，有利于气泡稳定地停留在平板地电极与高压电极之间的区域内。高压导电杆与调节筒之间通过螺纹连接，可使高压电极与平板地电极之间的距离连续变化，可以提供多种实验条件，研究不同的放电特性。

附图说明

图1为本实用新型的模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型中平板地电极的俯视示意图。

10-绝缘箱体；12-密封空腔；

20-高压导电杆；22-调节筒；

32-平板部；34-凸起部；

40-平板地电极；

52-贯通孔；54-气体管路；56-阀门。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1所示，本实用新型提出一种模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型，模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型包括绝缘箱体10、高压导电杆20、高压电极、平板地电极40和气泡形成机构。

绝缘箱体10具有密封空腔12，密封空腔12内盛装绝缘油。高压导电杆20竖直设置，高压导电杆20穿设且连接在绝缘箱体10的顶壁上，高压导电杆20的下端伸入密封空腔12内。高压电极包括水平设置的平板部32和凸起部34，凸起部34设置在平板部32的边缘且向下凸伸；高压电极能拆卸地连接在高压导电杆20的下端，绝缘油浸没高压电极。平板地电极40垂直于高压导电杆20的轴线，平板地电极40位于高压电极的下方，且与高压电极相对且间隔设置。

气泡形成机构包括开设在平板地电极40上的至少一个贯通孔52和气体管路54，气体管路54的一端开口与贯通孔52的下端开口相连通，气体管路54的另一端开口连接外界的气源。气体管路54向贯通孔52内输送预定体积的气体，气体在平板地电极40与高压电极之间的绝缘油中形成气泡。

本实用新型的模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型，能准确、高效地研究气泡的局部放电。平板地电极40与高压电极处于绝缘油中，气体管路54向贯通孔52内输送气体，气体在平板地电极40与高压电极之间的绝缘油中形成气泡，凸起部34使气泡能稳定在平板地电极40与高压电极之间，从而能稳定地进行气泡局部放电的模拟实验。

较优地，高压导电杆20的横截面呈圆形，减少电场畸变，以防止干扰放电实验。本实用新型的模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型用于模拟电力电容器，电容器的高压电容指的是大于或等于1千伏的电容。

进一步地，凸起部34沿平板部32的周向设置，也就是说，凸起部34呈环形。凸起部34可以从各个方向止挡气泡，避免气泡从平板地电极40与高压电极之间的区域内漂移出来。

较优地，在高压导电杆20的上端的边缘位置、平板部32上表面的边缘位置、凸起部34下端的边缘位置、及平板地电极40的上表面和下表面的边缘位置分别设置倒角，减少电场畸变，以防止干扰放电实验。

进一步地，模拟油中的气泡产生局部放电的电极模型还包括穿设且固定在绝缘箱体10的顶壁上的调节筒22，调节筒22竖直设置，调节筒22的内壁上设置内螺纹。高压导电杆20穿设于调节筒22内，且高压导电杆20的外壁上设置与调节筒22的内螺纹相配合的外螺纹，高压导电杆20能在调节筒22内的旋转并带动高压电极上下移动。高压导电杆20与调节筒22之间通过螺纹连接，可使高压电极与平板地电极40之间的距离能实现连续变化，可以为本实用新型的电极模型提供多种实验条件，研究不同的放电特性。

进一步地，贯通孔52的数量为一个。由于气泡放电的随机性较大，模拟气泡放电一般都在气泡稳定停留之后进行，即使设置多个贯通孔52，从多个位置输出多个预定体积的气体，多个预定体积的气体在绝缘油中稳定后最终会汇合形成一个较大体积的气泡。

更进一步地，请参阅图2所示，贯通孔52靠近平板地电极40的中心，有利于气泡稳定地停留在平板地电极40与高压电极之间的区域内。

更进一步地，贯通孔52的直径为4毫米。

进一步地，气泡形成机构还包括设置在气体管路54上的用于控制气体流量的阀门56，通过阀门56可控制气体的预定体积和气体输出的速度。例如，当需要的气泡体积较大，可分多次输出气体，避免一次输出的气体时，由于气体体积过大在绝缘油中形成冲击，冲击力可能导致气泡的运动方向偏移。通过设置阀门56进行调节控制，能使气泡稳定地驻留在平板地电极40与高压电极之间。较优地，将阀门56设置在绝缘箱体10的外部。

进一步地，平板部32的上端面上设置圆柱台，圆柱台的外壁上设置外螺纹，高压导电杆20的下端面上开设凹槽，凹槽的内壁上设置与圆柱台的外螺纹相配合的内螺纹。较优地，圆柱台的长度小于或等于凹槽的深度，使圆柱台全部伸入凹槽内，避免了在高压导电杆20与平板部32的连接处形成凹陷，凹陷会引起电场畸变并干扰放电实验。

较优地，高压导电杆20、调节筒22、高压电极和平板地电极40均由不锈钢制成，可选用耐烧蚀性能较好的不锈钢。

本实施例中，高压导电杆20的直径为8毫米，长度为250毫米。调节筒22的外径为16毫米，内径为8毫米，长度为150毫米。高压电极的平板部32的直径为75，厚度为10毫米。平板地电极40为直径为75，厚度为10毫米的标准平板电极。调节筒22固定在绝缘箱体10的顶壁的中心，相应地，平板地电极40固定在绝缘箱体10的底壁的中心。

较优地，贯通孔52与平板地电极40的中心之间的距离不大于10毫米，也就是说，贯通孔52与平板地电极40的中心之间的距离不大于平板地电极40的半径的26.7％，在此范围内，使贯通孔52尽可能靠近平板地电极40的中心，有利于气泡稳定地停留。本实施例中，气体管路54为塑料管，气体管路54的直径为4毫米，气体管路54的外径与贯通孔52的内径相同。

进一步地，绝缘箱体10为六块有机玻璃板组装而成的长方体，相邻的有机玻璃板通过聚四氟乙烯螺栓连接，相邻的有机玻璃板之间的缝隙通过粘合剂密封。本实施例中，有机玻璃板的长度和宽度均为300毫米，其厚度为8毫米。绝缘箱体10为模拟实验提供密封的放电环境，同时起到绝缘支撑的作用。

进一步地，凸起部34与平板地电极40之间的间隔距离大于零，且小于或等于50毫米。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。