一種有效減小電場邊緣效應的電極模型的製作方法

2023-05-22 00:18:01

一種有效減小電場邊緣效應的電極模型的製作方法
【專利摘要】本發明公開了屬於高電壓與絕緣測量【技術領域】的一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，是一種用液體電介質光學電場測量的有效減小電場邊緣效應的電極模型。電極模型包括高壓電極、接地電極、絕緣包覆、高精度定位塊、絕緣螺絲、絕緣螺母和固體平板試品；用絕緣螺絲、絕緣螺母固定成整體。所述高壓電極和接地電極，端部採用直線段、1/4橢圓、拋物線和直線段連接的輪廓外形，用於在液體電介質兩端施加電壓；所述絕緣包覆嵌套在電極兩端，起到削弱電極端部電場的作用；本電極模型能夠有效減小電極端部電場的邊緣效應，精確調節固體平板試品在電極之間的位置，所有元件連接成為一個整體，結構簡單，操作方便。
【專利說明】一種有效減小電場邊緣效應的電極模型
【技術領域】
[0001]本發明屬於高電壓與絕緣測量【技術領域】，特別涉及一種有效減小電場邊緣效應的電極模型。尤其是用於液體電介質光學電場測量的一種有效減小電場邊緣效應的電極模型。
【背景技術】
[0002]在遠距離大容量輸電、跨海輸電及電網聯絡等方面，高壓直流輸電與交流輸電相比有許多獨特的優越性而得到了快速發展。但直流設備的絕緣問題一直使困擾直流系統安全可靠運行的關鍵。目前，固液絕緣仍然是換流變壓器等直流設備的主要絕緣形式，在直流電壓作用下，電場分布取決於電介質的電阻率，由外施電壓場和空間電荷場共同作用而形成，電場分布往往受到空間電荷積聚和分布狀況的影響。實際測量直流電壓作用下液體電介質中的電場分布狀況十分有必要。
[0003]電光Kerr效應技術作為一種先進的在線非接觸式光學電場測量方法,常用於液體電介質空間電場強度的測量。當電場作用於某些液體電介質上時，這些液體電介質在光學性質上會變得類似於單軸晶體，呈現具有雙折射現象的各向異性特性，其光軸方向為沿電場方向。沿垂直於電場方向入射到液體電介質中的線偏光會產生兩束折射光，尋常光(O光)和非尋常光(e光)，這兩束光傳播方向相同但振動方向相互垂直,且存在相位差Θ，該相位差是由外施電場作用於液體電介質使得液體電介質在沿電場方向和垂直於電場方向的折射率不同導致的。該相位差與外施電場強度存在關係
【權利要求】
1.一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，其特徵在於，所述電極模型為一種有效減小邊緣效應的光學電場測量電極模型，包括高壓電極、接地電極、絕緣包覆、高精度定位塊、絕緣螺絲、絕緣螺母和固體平板試品；其中，在高壓電極I兩端套上絕緣包覆2，固體平板試品6由支撐在高壓電極I與接地電極7之間，絕緣螺絲4穿過絕緣包覆2兩邊通孔、高精度定位塊3的通孔及接地電極7兩邊通孔，然後擰上絕緣螺母5壓緊。
2.根據權利要求1所述一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，其特徵在於，所述高壓電極和接地電極，採用導電性能較好的金屬材料，中間區域為平板形狀，四邊均做倒角，倒角的縱剖面輪廓為由直線段、1/4橢圓弧、拋物線和直線段連接起來形成的弧線型邊緣輪廓；採用該輪廓外形能使電極範圍內的電場強度分布均勻，電極邊緣附近電場強度降低。
3.根據權利要求1所述一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，其特徵在於，所述絕緣包覆，採用電阻率大於1014Ω.m、彈性模量大於2GPa的絕緣材料，由實體棒材按照高壓電極和接地電極端部的外形掏空內部形成，絕緣包覆的外形與電極的外形相互匹配，保證絕緣包覆能將電極卡緊；該絕緣包覆設計有供絕緣螺絲穿過的孔位，方便將高壓電極和接地電極連接成為一個整體；該絕緣包覆能夠有效削弱電極端部電場，減小邊緣效應。
4.根據權利要求1所述一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，其特徵在於，所述高精度定位塊，採用彈性模量大於5GPa的絕緣材料，包括一系列不同的厚度；在其上表面的中心位置設計有供絕緣螺絲穿過的通孔；用於準確定位固體平板試品在電極間的位置，精度小於0.1mm。
5.根據權利要求1所述一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，其特徵在於，所述絕緣螺絲和絕緣螺母，採用與絕緣包覆相同的絕緣材料，用於將高壓電極、接地電極、高精度定位塊和固體平板試品串連成為一個整體。
6.根據權利要求1所述一種有效減小電場邊緣效應的電極模型，其特徵在於，所述固體平板試品，可以是任何固體絕緣材料製成的表面平整度小於0.2mm的平板，在其與絕緣包覆上的孔位對應的位置打孔，方便絕緣螺絲穿過。
【文檔編號】G01R1/20GK104020361SQ201410242924
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】齊波, 趙曉林, 李成榕 申請人:華北電力大學