一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置的制作方法

1.本技术涉及超导电工技术领域，尤其涉及一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置。


背景技术：

2.绝缘材料又称电介质，其主要作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来，使电流能按一定的路径流通，还可起机械支撑和固定，以及灭弧、散热、储能、防潮、防霉或改善电场的电位分布和保护导体的作用。因此，要求绝缘材料有尽可能高的绝缘电阻、耐热性、耐潮性，还需要一定的机械强度。
3.工频交流耐压试验是对被试件施加一定高压并保持一定时间，以验证被试物绝缘能承受一定高压的能力，从而保证被试物的使用安全。由于交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后被试物有较大的安全裕度，所以交流耐压试验对保证安全用具的安全性有着至关重要的作用。
4.目前国标已经给出了一种可以测量板材和片状材料的电极，包括等直径和不等直径的电极标准。但是绝缘材料的电气强度还会受到其他多种因素的影响，其中就包括试样是否承受机械应力。在超导带材绕制不同结构过程中，如，超导电机绕制包有绝缘材料的超导线圈时，绝缘材料必定会受到一定程度的拉力，这会对其绝缘强度产生一定的影响，同时绝缘材料浸渍在液氮中，需要得到绝缘材料在液氮中受拉力的情况下的绝缘特性，为此，本发明提出一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置，使得可以模拟绝缘材料在实际使用中的环境，以得到绝缘材料在实际使用条件下的绝缘特性。
6.有鉴于此，本技术提供了一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置，包括：上绝缘支座和下绝缘支座；
7.所述上绝缘支座位于所述下绝缘支座的正上方，且所述上绝缘支座与所述下绝缘支座沿竖直方向滑动连接；
8.所述下绝缘支座的上表面垂直安装有负电极；
9.所述上绝缘支座上对应设置有用于与所述负电极相配合的正电极；
10.所述下绝缘支座的左右两侧分别对应设置有用于固定样品的活动夹具和固定夹具；
11.所述活动夹具包括第一侧挡板和固定在所述第一侧挡板上的第一夹持件；
12.所述第一夹持件上设置有用于测量样品受到的拉力大小的拉力传感器；
13.所述第一侧挡板通过拉力传动装置与所述下绝缘支座连接。
14.可选地，所述拉力传动装置包括伸缩轨道和用于驱动所述伸缩轨道伸缩的电机；
15.所述伸缩轨道与所述下绝缘支座固定连接；
16.所述电机固定设置在所述第一侧挡板内，且所述电机驱动连接所述伸缩轨道。
17.可选地，所述电机通过传动组件与所述伸缩轨道连接，用于驱动所述伸缩轨道伸长或缩短。
18.可选地，所述固定夹具包括第二侧挡板和固定在所述第二侧挡板上的第二夹持件；
19.所述第二侧挡板与所述下绝缘支座固定连接。
20.可选地，所述上绝缘支座上开设有用于安装所述正电极的电极槽；
21.所述正电极活动插设于所述电极槽内。
22.可选地，所述负电极的数量为多个；
23.多个所述负电极沿所述下绝缘支座的长度方向间隔设置；
24.所述电极槽的数量与所述负电极的数量相等，且一一对应。
25.可选地，所述负电极的数量为5个。
26.可选地，所述下绝缘支座上设置有立柱；
27.所述上绝缘支座通过所述立柱与所述下绝缘支座滑动连接。
28.可选地，所述上绝缘支座和所述下绝缘支座的材质均为环氧树脂。
29.可选地，所述正电极通过导线与电压冲击发生仪器的输出端连接；
30.所述负电极通过导线与接地线连接。
31.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：本装置包括上绝缘支座和下绝缘支座，上绝缘支座位于下绝缘支座的正上方，且上绝缘支座与下绝缘支座沿竖直方向滑动连接；下绝缘支座的上表面垂直安装有负电极，上绝缘支座上对应设置有用于与负电极相配合的正电极，下绝缘支座的左右两侧分别对应设置有用于固定样品的活动夹具和固定夹具；活动夹具包括第一侧挡板和固定在第一侧挡板上的第一夹持件，第一夹持件上设置有用于测量样品受到的拉力大小的拉力传感器，第一侧挡板通过拉力传动装置与下绝缘支座连接。本装置可以对样品施加拉力，并在液氮中进行电压击穿试验，通过模拟绝缘材料在实际使用中的环境，可以得到绝缘材料在实际使用条件下的绝缘特性，进而充分保证绝缘材料的使用安全。
附图说明
32.图1为本技术实施例中用于在液氮中进行电压击穿试验的装置的结构示意图；
33.图2为本技术实施例中拉力传动装置的结构示意图；
34.其中，附图标记为：
35.1-下绝缘支座，2-上绝缘支座，3-负电极，4-正电极，5-电极槽，6-第一侧挡板，7-第一夹持件，8-拉力传动装置，9-第二侧挡板，10-第二夹持件，11-立柱，12-拉力传感器，13-电机，14-传动组件，15-伸缩轨道。
具体实施方式
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.本技术提供了一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置的一个实施例，具体请参阅图1和图2。
40.本实施例中的用于在液氮中进行电压击穿试验的装置包括：上绝缘支座2和下绝缘支座1，上绝缘支座2位于下绝缘支座1的正上方，且上绝缘支座2与下绝缘支座1沿竖直方向滑动连接；下绝缘支座1的上表面垂直安装有负电极3，上绝缘支座2上对应设置有用于与负电极3相配合的正电极4，下绝缘支座1的左右两侧分别对应设置有用于固定样品的活动夹具和固定夹具；活动夹具包括第一侧挡板6和固定在第一侧挡板6上的第一夹持件7，第一夹持件7上设置有用于测量样品受到的拉力大小的拉力传感器12，第一侧挡板6通过拉力传动装置8与下绝缘支座1连接。
41.需要说明的是：本装置可以对样品施加拉力，并在液氮中进行电压击穿试验，通过模拟绝缘材料在实际使用中的环境，可以得到绝缘材料在实际使用条件下的绝缘特性，进而充分保证绝缘材料的使用安全。
42.以上为本技术实施例提供的一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置的实施例一，以下为本技术实施例提供的一种用于在液氮中进行电压击穿试验的装置的实施例二，具体请参阅图1和图2。
43.本实施例中的用于在液氮中进行电压击穿试验的装置包括：上绝缘支座2和下绝缘支座1，其中下绝缘支座1作为试验装置的固定平台，上绝缘支座2位于下绝缘支座1的正上方，且上绝缘支座2与下绝缘支座1沿竖直方向滑动连接；下绝缘支座1的上表面垂直安装有负电极3，上绝缘支座2上对应设置有用于与负电极3相配合的正电极4，下绝缘支座1的左右两侧分别对应设置有用于固定样品的活动夹具和固定夹具；活动夹具包括第一侧挡板6和固定在第一侧挡板6上的第一夹持件7，第一夹持件7上设置有用于测量样品受到的拉力大小的拉力传感器12，第一侧挡板6通过拉力传动装置8与下绝缘支座1连接。
44.需要说明的是：正电极4和负电极3为两根金属棒，根据国标中的要求，其直径为(6.0
±
0.1)mm，防止尖端放电。正电极4和负电极3分别垂直安装在上绝缘支座2和下绝缘支座1内，使正电极4处在负电极3的正上方，且为同轴设置，而样品则夹在正电极4与负电极3之间。正电极4和负电极3的端面边缘倒成半径为(1.0
±
0.2)mm的圆弧。正电极4压力为(50
±
2)g，且能在上绝缘支座2内的垂直方向自由移动。
45.可以理解的是，通过利用拉力传感器12与拉力传动装置8配合，可以控制样品在稳定的拉力中进行电压冲击等相关试验，其中拉力传动装置8可以控制拉力的大小。
46.如图2所示，拉力传动装置8包括具有可伸缩结构的伸缩轨道15和用于驱动伸缩轨道15伸缩的电机13，伸缩轨道15与下绝缘支座1固定连接，电机13固定设置在第一侧挡板6内，且电机13驱动连接伸缩轨道15。具体的，电机13通过传动组件14与伸缩轨道15连接，用于驱动伸缩轨道15伸长或缩短。
47.需要说明的是：电机13通过控制伸缩轨道15的伸缩实现与第一侧挡板6固定连接的第一夹持件7远离或靠近下绝缘支座1，进而改变固定在活动夹具与固定夹具之间的样品所受到的拉力大小。
48.具体的，固定夹具包括第二侧挡板9和固定在第二侧挡板9上的第二夹持件10，第二侧挡板9与下绝缘支座1固定连接。
49.上绝缘支座2上开设有用于安装正电极4的电极槽5，正电极4活动插设于电极槽5内，正电极4通过插入电极槽5与其对应的负电极3进行配合。
50.负电极3的数量可以为多个，多个不同的负电极3沿下绝缘支座1的长度方向间隔设置，电极槽5的数量与负电极3的数量相等，且一一对应。具体的，在本实施例中，负电极3的数量为5个。
51.需要说明的是：通过设置多个负电极3和与负电极3一一对应的电极槽5，可以在不更换样品的情况下进行多次试验。
52.下绝缘支座1上设置有立柱11，上绝缘支座2通过立柱11与下绝缘支座1滑动连接。
53.需要说明的是：上绝缘支座2通过立柱11与下绝缘支座1滑动连接，便于取出更换样品，同时，可以通过立柱11将位于液氮中的试验装置提出来。
54.上绝缘支座2和下绝缘支座1的材质均可以为环氧树脂，采用环氧树脂可以更好地适应于液氮温区，从而满足不同绝缘材料在液氮中进行试验。
55.使用时，将正电极4通过导线与电压冲击发生仪器的输出端连接，负电极3通过导线与接地线连接，具体的，当负电极3的数量为多个时，将多个负电极3通过导线相连后与接地线连接。
56.具体实施时，先将装置安装好样品后放入液氮中冷却，冷却完成后，通过拉力传感器12观察样品的拉力是否符合设定值，如不符合，可通过电机13控制伸缩轨道15伸缩，对样品施加拉力，在此过程中，拉力传感器12会实时感知拉力的大小，并在合适拉力时反馈给电机13，控制电机13停止转动，此时样品受到的拉力符合设定值，即可以开始进行试验。
57.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围。