本發(fā)明涉及電氣實驗，更具體地說，它涉及一種環(huán)保氣體下的絕緣材料電荷積聚的閃絡(luò)實驗裝置。
背景技術(shù)：
1、氣固界面電荷的積聚是導(dǎo)致絕緣材料擊穿破壞的重要因素，它會加劇固體介質(zhì)表面局部區(qū)域的電場畸變，電離出更多自由電荷，為閃絡(luò)發(fā)生提供條件，最終可能導(dǎo)致高壓設(shè)備故障甚至燒毀。由于盆式絕緣子的盆狀幾何結(jié)構(gòu)，在電場作用下其曲線弧度處會產(chǎn)生切向與法向場強；同時在實際運行中，絕緣子還會受到溫度場的影響，電場與溫度場相互耦合，進一步影響電荷的產(chǎn)生、遷移和積聚，加劇絕緣失效風(fēng)險。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，實驗裝置僅能實現(xiàn)電荷注入與電荷密度測量，缺少對表面電荷積聚后絕緣材料沿面閃絡(luò)特性的定量研究，無法明確電荷積聚與沿面閃絡(luò)間的關(guān)聯(lián)特性，且缺乏閃絡(luò)電壓和起始電壓的測量能力，限制了研究范圍。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保氣體下的絕緣材料電荷積聚的閃絡(luò)實驗裝置，以解決上述背景技術(shù)中存在的問題。
2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：
3、本技術(shù)提供了一種環(huán)保氣體下的絕緣材料電荷積聚的閃絡(luò)實驗裝置，包括：
4、裝置本體，裝置本體的內(nèi)部具有腔體；
5、閃絡(luò)單元，閃絡(luò)單元的加壓組件位于腔體內(nèi)；
6、承載單元，承載單元的承載組件位于腔體內(nèi)，用于承載目標試樣的承載組件能夠相對于裝置本體運動，以靠近或遠離加壓組件；
7、電荷注入單元，電荷注入單元的電荷注入端位于腔體內(nèi)，電荷注入端用于對目標試樣注入電荷；
8、電位測量單元，電位測量單元的電位測量端位于腔體內(nèi)，電位測量端用于測量目標試樣的電位；
9、電壓測量單元，電壓測量單元的第一測量端位于腔體內(nèi)，第一測量端用于測量腔體內(nèi)的光信號，電壓測量單元的第二測量端和裝置本體電連接，第二測量端用于測量裝置本體的電壓信號。
10、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
11、進一步，上述電壓測量單元包括：
12、光信號測量組件，光信號測量組件的測量端位于腔體內(nèi)，光信號測量組件用于測量腔體內(nèi)的光信號；光信號測量組件的測量端構(gòu)造出電壓測量單元的第一測量端；光信號測量組件的輸出端連接示波器的第一輸入端；
13、電壓信號測量組件，電壓信號測量組件的測量端和裝置本體連接，電壓信號測量組件用于獲取裝置本體的電壓信號；電壓信號測量組件的測量端構(gòu)造出電壓測量單元的第二測量端；電壓信號測量組件的輸出端連接示波器的第二輸入端。
14、進一步，上述裝置本體包括：
15、金屬罐體，金屬罐體的內(nèi)部形成腔體，金屬罐體的周向設(shè)有多個開口；
16、盆式絕緣子，設(shè)于金屬罐體的頂端，且盆式絕緣子的內(nèi)凹側(cè)朝向金屬罐體；
17、支撐組件，設(shè)于腔體內(nèi)，支撐組件的端部固定連接加壓組件。
18、進一步，上述加壓組件包括：
19、第一連接件；
20、第二連接件，第二連接件和第一連接件鉸接；
21、拉簧，拉簧的一端連接第一連接件，另一端連接第二連接件；
22、加壓電極，加壓電極固定連接第二連接件，且加壓電極的加壓端背離第一連接件。
23、進一步，上述閃絡(luò)單元包括：
24、高壓導(dǎo)桿，高壓導(dǎo)桿穿設(shè)于盆式絕緣子中；加壓組件電連接高壓導(dǎo)桿；
25、第一電阻；
26、第一電源，第一電源的一端接地，另一端通過第一電阻連接高壓導(dǎo)桿。
27、進一步，上述承載單元包括：
28、支桿組件，支桿組件的一端位于腔體的內(nèi)部，另一端位于腔體的外部；承載組件設(shè)于支桿組件位于腔體內(nèi)的一端；
29、第一豎直驅(qū)動件，第一豎直驅(qū)動件的輸出端連接支桿組件的另一端，用于驅(qū)動支桿組件相對于裝置本體運動。
30、進一步，上述承載組件包括：
31、電極板，電極板設(shè)置有第一通孔；
32、絕緣板，絕緣板設(shè)于電極板遠離支桿組件的一端，且絕緣板覆蓋第一通孔，絕緣板和電極板鉸接；
33、支桿組件的固定端連接電極板，支桿組件的活動端和第一通孔同軸，支桿組件的活動端能夠相對于電極板運動，以靠近或遠離絕緣板。
34、進一步，上述支桿組件包括：
35、螺旋驅(qū)動桿，螺旋驅(qū)動桿的一端位于腔體的內(nèi)部，另一端位于腔體的外部；
36、螺旋從動桿，螺旋從動桿構(gòu)造出支桿組件的活動端，螺旋從動桿和第一通孔同軸，螺旋從動桿套設(shè)于螺旋驅(qū)動桿的一端且和螺旋驅(qū)動桿螺紋傳動；
37、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件的輸出端連接螺旋驅(qū)動桿的另一端，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件的固定端連接第一豎直驅(qū)動件的輸出端；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件用于驅(qū)動螺旋驅(qū)動桿轉(zhuǎn)動，以使螺旋從動桿沿軸向運動；
38、絕緣套筒，絕緣套筒構(gòu)造出支桿組件的固定端，絕緣套筒套設(shè)于螺旋從動桿上，一端轉(zhuǎn)動連接螺旋驅(qū)動桿，另一端固定連接電極板。
39、進一步，上述裝置還包括：
40、加熱單元，加熱單元的散熱件設(shè)于腔體內(nèi)，用于加熱承載組件上的目標試樣。
41、進一步，上述散熱件位于承載組件遠離加壓組件的一側(cè)，且散熱件固定于腔體內(nèi)，散熱件內(nèi)部具有介質(zhì)通道；
42、介質(zhì)通道連通加熱單元的介質(zhì)出口和加熱單元的介質(zhì)入口。
43、進一步，上述裝置本體設(shè)有絕緣氣體注入口，絕緣氣體注入口用于向腔體內(nèi)注入絕緣環(huán)保氣體。
44、進一步，上述絕緣環(huán)保氣體包括：全氟戊酮。
45、進一步，上述金屬罐體周向設(shè)有第一絕緣封蓋、第二絕緣封蓋、第三絕緣封蓋和觀察窗。
46、進一步，上述電荷注入單元包括：
47、第一絕緣支桿，第一絕緣支桿沿金屬罐體的徑向密封穿設(shè)在第一絕緣封蓋中，第一絕緣支桿的一端位于金屬罐體的內(nèi)部，另一端位于金屬罐體的外部；電荷注入端設(shè)置在第一絕緣支桿的一端；
48、第一水平驅(qū)動件，連接第一絕緣支桿的另一端；
49、第二電阻；
50、第二電源，一端通過第二電阻電連接電荷注入端，第二電源的另一端接地。
51、進一步，上述電位測量單元包括：
52、第二絕緣支桿，第二絕緣支桿沿金屬罐體的徑向密封穿設(shè)在第二絕緣封蓋中，第二絕緣支桿的一端位于金屬罐體的內(nèi)部，另一端位于金屬罐體的外部；電位測量端設(shè)置在第二絕緣支桿的一端；
53、第二水平驅(qū)動件，連接第二絕緣支桿的另一端；
54、第三電源，電連接電位測量端。
55、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下的有益效果：
56、本技術(shù)提供的用于絕緣材料的電荷積聚的閃絡(luò)實驗裝置，通過集成電荷注入單元、電位測量單元、閃絡(luò)單元及電壓測量單元，實現(xiàn)了絕緣材料表面電荷注入、電荷積聚狀態(tài)檢測、沿面閃絡(luò)觸發(fā)及閃絡(luò)電壓與起始電壓測量的一體化操作，無需拆分或更換實驗裝置即可完成多環(huán)節(jié)實驗，大幅簡化實驗流程，實現(xiàn)了電荷積聚狀態(tài)與閃絡(luò)特性的定量關(guān)聯(lián)分析，為絕緣材料絕緣優(yōu)化設(shè)計提供了直接的實驗數(shù)據(jù)支撐。