電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，包括:試件固定底座，試件固定底座用于支撐試件；盛放筒，盛放筒用于盛放滲透液，盛放筒的下端與試件固定底座相連和/或壓緊支撐在試件固定底座上的試件以封閉盛放筒的下開口；筒蓋，筒蓋用于封蓋盛放筒的上端；第一電極，第一電極位于試件的上方；第二電極，第二電極位于試件的下方；高壓電源，高壓電源與第一電極和第二電極相連以便通過第一電極和第二電極向試件施加電場。本發(fā)明能夠有效地解決已有液體滲透試驗(yàn)過程中無法同時(shí)施加電場作用并滿足稱重法的問題，具有設(shè)計(jì)巧妙、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于高電壓絕緣【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的能源資源主要分布在中西部地區(qū)，而負(fù)荷中心主要分布在東南沿海地區(qū)，因此大容量遠(yuǎn)距離的特高壓交、直流輸變電技術(shù)是解決我國能源中心與負(fù)荷中心不一致的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]復(fù)合絕緣子作為架空輸電線路的重要組成部分，在電氣方面，復(fù)合絕緣子要承受長期工作電壓的作用以及暫態(tài)的操作過電壓和雷電過電壓的作用；在機(jī)械方面，復(fù)合絕緣子要承受導(dǎo)線自重的長期機(jī)械載荷以及大風(fēng)、覆冰等天氣條件下的其他載荷。除此之外，復(fù)合絕緣子還必須有較好的耐氣候和耐老化性能，保證復(fù)合絕緣子在各種嚴(yán)酷的天氣條件下都能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，復(fù)合絕緣子性能的好壞直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]復(fù)合絕緣子的斷裂事故對電力系統(tǒng)的危害極大，在復(fù)合絕緣子斷裂研究中，液體介質(zhì)接觸到復(fù)合絕緣子芯棒是發(fā)生斷裂的必要條件。因此，液體介質(zhì)透過硅橡膠護(hù)套接觸到芯棒的過程是復(fù)合絕緣子研究領(lǐng)域所關(guān)注的一個(gè)關(guān)鍵問題。目前已經(jīng)有一些學(xué)者針對液體在硅橡膠材料中滲透過程進(jìn)行研究，主要使用了稱重法和光學(xué)觀察法研究了液體介質(zhì)在硅橡膠材料中的滲透特性。
[0005]在滲透研究領(lǐng)域，常用的稱重法是將待測試樣完全浸泡在特定液體中，按特定時(shí)間間隔用高精度電子天平測量待測試樣的質(zhì)量變化，依此為特征量研究滲透過程。但是，用稱重法研究時(shí)無法施加電場的因素，只能獲得無電場條件下液體的滲透特性。
[0006]光學(xué)觀察法是指使用具有染色性能的液體，將試樣完全浸泡\或半邊浸泡在液體中，按特定時(shí)間間隔取出待測試樣，解剖試樣并觀察染色液體的滲透深度，以此作為特征量研究滲透過程。但是使用光學(xué)觀察法研究時(shí)，雖然可以施加電場的作用，但只能使用帶有染色性質(zhì)的液體，無法獲得水、鹽溶液等無色液體在硅橡膠材料中的滲透特性，并且光學(xué)觀察法所需的試驗(yàn)樣品較多，程序復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0008]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，包括:試件固定底座，所述試件固定底座用于支撐試件；盛放筒，所述盛放筒用于盛放滲透液，所述盛放筒的下端與所述試件固定底座相連和/或壓緊支撐在所述試件固定底座上的所述試件以封閉所述盛放筒的下開口 ；筒蓋，所述筒蓋用于封蓋所述盛放筒的上端；第一電極，所述第一電極位于所述試件的上方；第二電極，所述第二電極位于所述試件的下方；以及高壓電源，所述高壓電源與所述第一電極和第二電極相連以便通過所述第一電極和第二電極向所述試件施加電場。[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，能夠有效地解決已有液體滲透試驗(yàn)過程中無法同時(shí)施加電場作用并滿足稱重法的問題，具有設(shè)計(jì)巧妙、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置還具有如下附加技術(shù)特征:
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電極和所述第二電極為平面電極。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括:第一電極對心及固定裝置，所述第一電極安裝在所述第一電極對心及固定裝置上；第二電極對心及固定裝置，所述第二電極安裝在所述第二電極對心及固定裝置上，其中所述第一電極和第二電極通過所述第一電極對心及固定裝置和第二電極對心及固定裝置中心對齊。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二電極與支撐在所述試件固定底座上的試件接觸。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述試件固定底座具有沿上下方向貫通的通孔，所述通孔的內(nèi)壁上具有用于支撐所述試件的環(huán)形凸臺，所述盛放筒的下端配合在所述通孔內(nèi)。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述盛放筒的下端螺紋配合在所述通孔內(nèi)且壓緊所述試件。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二電極與所述試件固定底座之間具有空氣間隙。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電極對心及固定裝置安裝在所述筒蓋上。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述盛放筒的材料為機(jī)玻璃。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電極和第二電極為鈦電極。
[0021]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置的示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置的示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置的進(jìn)行滲透試驗(yàn)過程中的示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置的滲透試驗(yàn)結(jié)束后取試樣時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，如圖1所示，可以包括:試件固定底座1，盛放筒2，筒蓋3，第一電極4，第二電極5和高壓電源6。其中:試件固定底座I用于支撐試件。盛放筒2用于盛放滲透液。盛放筒2的下端與試件固定底座I相連和/或壓緊支撐在試件固定底座I上的試件以封閉盛放筒2的下開口。筒蓋3用于封蓋盛放筒2的上端。第一電極4位于試件的上方。第二電極5位于試件的下方。高壓電源6與第一電極4和第二電極5相連以便通過第一電極4和第二電極5向試件施加電場。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，能夠有效地解決已有液體滲透試驗(yàn)過程中無法同時(shí)施加電場作用并滿足稱重法的問題，具有設(shè)計(jì)巧妙、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一電極4和第二電極5為平面電極。平面電極有利于形成空間更大、分布更均勻的電場。通常地采用圓形平板電極。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，還可以包括:第一電極對心及固定裝置7，第一電極4安裝在第一電極對心及固定裝置7上；第二電極對心及固定裝置8，第二電極5安裝在第二電極對心及固定裝置8上，其中第一電極4和第二電極5通過第一電極對心及固定裝置7和第二電極對心及固定裝置8中心對齊。第一電極4和第二電極5中心對齊后能產(chǎn)生分布更加均勻的電場。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第二電極5與支撐在試件固定底座I上的試件接觸。第二電極5與試件直接接觸，有利于大多數(shù)電場線都穿經(jīng)試件，電場集中地作用在試件處。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，試件固定底座I具有沿上下方向貫通的通孔，通孔的內(nèi)壁上具有用于支撐試件的環(huán)形凸臺，盛放筒2的下端配合在通孔內(nèi)。這樣設(shè)計(jì)可以有效地將試件定位同時(shí)將使試件固定底座I和盛放筒2限定出一個(gè)盛放腔。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，盛放筒2的下端螺紋配合在通孔內(nèi)且壓緊試件。螺紋配合能夠較好地實(shí)現(xiàn)將試件壓緊到試件固定底座I上。
[0035]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第二電極5與試件固定底座I之間具有空氣間隙。這樣可以防止在試驗(yàn)過程中由于電場強(qiáng)度過高而可能發(fā)生的沿待測試樣表面的沿面擊穿。
[0036]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一電極對心及固定裝置7安裝在筒蓋3上。需要說明的是，第一電極對心及固定裝置7與筒蓋3之間還可以設(shè)置聚四氟乙烯密封墊圈以保證密封性良好。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，盛放筒2的材料為機(jī)玻璃。有機(jī)玻璃透明可視，便于監(jiān)控筒內(nèi)情況，特別是觀察部分帶顏色的滲透液在電場作用下在試件中的滲透性時(shí)特別方便。
[0038]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一電極4和第二電極5為鈦電極。鈦電極具有耐腐蝕，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0039]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合圖3和圖4描述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置的工作過程。
[0040]首先，將尺寸匹配的橡膠試件放置在試件固定底座I的通孔內(nèi)壁的環(huán)形凸臺上。將盛放筒2的下端與試件固定底座I通過螺紋相連且壓在橡膠試件的邊緣以固定該橡膠試件。此時(shí)盛放筒2與橡膠試件形成了盛放腔，注入適量滲透液(以將來能夠浸沒第一電極為準(zhǔn))。
[0041]其次，將第一電極4通過第一電極固定及對心裝置7固定在筒蓋3上，并通過聚四氟乙烯密封墊圈進(jìn)行緊密接觸，以滿足密封的要求。然后將筒蓋3安裝在盛放筒2的上開□。[0042]再次，將第二電極5通過第二電極固定及對心裝置8定位并固定安裝，使得第二電極5的上表面與橡膠試件的下表面相接觸。通過預(yù)留的空氣間隙保證第二電極5與試件固定底座I不接觸，有效的避免了在高強(qiáng)電場下的沿試樣下表面的沿面擊穿。
[0043]最后,將第一電極4和第二電極5與高壓電源6相連。
[0044]安裝完畢的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置的進(jìn)行滲透試驗(yàn)過程中如圖3所示。
[0045]當(dāng)滲透試驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后需要將橡膠試件取出稱重，取試樣時(shí)參考圖4，具體步驟如下:
[0046]首先，斷開高壓電源，然后將裝置主體整體倒置。此時(shí)滲透液不再與橡膠試件接觸，而是容納于盛放筒2與筒蓋3構(gòu)成的盛放腔內(nèi)。
[0047]其次，將試件固定底座I與盛放筒2間的螺紋旋轉(zhuǎn)扭開，即可將橡膠試件取出進(jìn)行稱重。
[0048]稱重結(jié)束后，如果仍需要進(jìn)行滲透性試驗(yàn)，繼續(xù)重復(fù)上述步驟即可。
[0049]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0050]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0051]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0052]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0053]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0054]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括: 試件固定底座，所述試件固定底座用于支撐試件； 盛放筒，所述盛放筒用于盛放滲透液，所述盛放筒的下端與所述試件固定底座相連和/或壓緊支撐在所述試件固定底座上的所述試件以封閉所述盛放筒的下開口； 筒蓋，所述筒蓋用于封蓋所述盛放筒的上端； 第一電極，所述第一電極位于所述試件的上方； 第二電極，所述第二電極位于所述試件的下方；以及 高壓電源，所述高壓電源與所述第一電極和第二電極相連以便通過所述第一電極和第二電極向所述試件施加電場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極為平面電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括: 第一電極對心及固定裝置，所述第一電極安裝在所述第一電極對心及固定裝置上； 第二電極對心及固定裝置，所述第二電極安裝在所述第二電極對心及固定裝置上，其中所述第一電極和第二電極通過所述第一電極對心及固定裝置和第二電極對心及固定裝置中心對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二電極與支撐在所述試件固定底座上的試件接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試件固定底座具有沿上下方向貫通的通孔，所述通孔的內(nèi)壁上具有用于支撐所述試件的環(huán)形凸臺，所述盛放筒的下端配合在所述通孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述盛放筒的下端螺紋配合在所述通孔內(nèi)且壓緊所述試件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二電極與所述試件固定底座之間具有空氣間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一電極對心及固定裝置安裝在所述筒蓋上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述盛放筒的材料為機(jī)玻璃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場作用下滲透性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一電極和第二電極為鈦電極。
【文檔編號】G01N13/04GK103674786SQ201310685270
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】高巖峰, 王家福, 梁曦東, 劉瑛巖, 包維寧 申請人:清華大學(xué)