一种有效减小电场边缘效应的电极模型的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于高电压与绝缘测量【技术领域】的一种有效减小电场边缘效应的电极模型，是一种用液体电介质光学电场测量的有效减小电场边缘效应的电极模型。电极模型包括高压电极、接地电极、绝缘包覆、高精度定位块、绝缘螺丝、绝缘螺母和固体平板试品；用绝缘螺丝、绝缘螺母固定成整体。所述高压电极和接地电极，端部采用直线段、1/4椭圆、抛物线和直线段连接的轮廓外形，用于在液体电介质两端施加电压；所述绝缘包覆嵌套在电极两端，起到削弱电极端部电场的作用；本电极模型能够有效减小电极端部电场的边缘效应，精确调节固体平板试品在电极之间的位置，所有元件连接成为一个整体，结构简单，操作方便。
【专利说明】一种有效减小电场边缘效应的电极模型
【技术领域】
[0001]本发明属于高电压与绝缘测量【技术领域】，特别涉及一种有效减小电场边缘效应的电极模型。尤其是用于液体电介质光学电场测量的一种有效减小电场边缘效应的电极模型。
【背景技术】
[0002]在远距离大容量输电、跨海输电及电网联络等方面，高压直流输电与交流输电相比有许多独特的优越性而得到了快速发展。但直流设备的绝缘问题一直使困扰直流系统安全可靠运行的关键。目前，固液绝缘仍然是换流变压器等直流设备的主要绝缘形式，在直流电压作用下，电场分布取决于电介质的电阻率，由外施电压场和空间电荷场共同作用而形成，电场分布往往受到空间电荷积聚和分布状况的影响。实际测量直流电压作用下液体电介质中的电场分布状况十分有必要。
[0003]电光Kerr效应技术作为一种先进的在线非接触式光学电场测量方法,常用于液体电介质空间电场强度的测量。当电场作用于某些液体电介质上时，这些液体电介质在光学性质上会变得类似于单轴晶体，呈现具有双折射现象的各向异性特性，其光轴方向为沿电场方向。沿垂直于电场方向入射到液体电介质中的线偏光会产生两束折射光，寻常光(O光)和非寻常光(e光)，这两束光传播方向相同但振动方向相互垂直,且存在相位差Θ，该相位差是由外施电场作用于液体电介质使得液体电介质在沿电场方向和垂直于电场方向的折射率不同导致的。该相位差与外施电场强度存在关系
【权利要求】
1.一种有效减小电场边缘效应的电极模型，其特征在于，所述电极模型为一种有效减小边缘效应的光学电场测量电极模型，包括高压电极、接地电极、绝缘包覆、高精度定位块、绝缘螺丝、绝缘螺母和固体平板试品；其中，在高压电极I两端套上绝缘包覆2，固体平板试品6由支撑在高压电极I与接地电极7之间，绝缘螺丝4穿过绝缘包覆2两边通孔、高精度定位块3的通孔及接地电极7两边通孔，然后拧上绝缘螺母5压紧。
2.根据权利要求1所述一种有效减小电场边缘效应的电极模型，其特征在于，所述高压电极和接地电极，采用导电性能较好的金属材料，中间区域为平板形状，四边均做倒角，倒角的纵剖面轮廓为由直线段、1/4椭圆弧、抛物线和直线段连接起来形成的弧线型边缘轮廓；采用该轮廓外形能使电极范围内的电场强度分布均匀，电极边缘附近电场强度降低。
3.根据权利要求1所述一种有效减小电场边缘效应的电极模型，其特征在于，所述绝缘包覆，采用电阻率大于1014Ω.m、弹性模量大于2GPa的绝缘材料，由实体棒材按照高压电极和接地电极端部的外形掏空内部形成，绝缘包覆的外形与电极的外形相互匹配，保证绝缘包覆能将电极卡紧；该绝缘包覆设计有供绝缘螺丝穿过的孔位，方便将高压电极和接地电极连接成为一个整体；该绝缘包覆能够有效削弱电极端部电场，减小边缘效应。
4.根据权利要求1所述一种有效减小电场边缘效应的电极模型，其特征在于，所述高精度定位块，采用弹性模量大于5GPa的绝缘材料，包括一系列不同的厚度；在其上表面的中心位置设计有供绝缘螺丝穿过的通孔；用于准确定位固体平板试品在电极间的位置，精度小于0.1mm。
5.根据权利要求1所述一种有效减小电场边缘效应的电极模型，其特征在于，所述绝缘螺丝和绝缘螺母，采用与绝缘包覆相同的绝缘材料，用于将高压电极、接地电极、高精度定位块和固体平板试品串连成为一个整体。
6.根据权利要求1所述一种有效减小电场边缘效应的电极模型，其特征在于，所述固体平板试品，可以是任何固体绝缘材料制成的表面平整度小于0.2mm的平板，在其与绝缘包覆上的孔位对应的位置打孔，方便绝缘螺丝穿过。
【文档编号】G01R1/20GK104020361SQ201410242924
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】齐波, 赵晓林, 李成榕 申请人:华北电力大学