一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统

1.本实用新型属于电气绝缘测试领域，尤其是涉及一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统。


背景技术：

2.随着经济的快速增长，社会对电力需求也不断增加，也对电力系统运行的稳定性提出了更高的要求，发电、输电和配电环节都缺少不了绝缘材料的配合。绝缘材料的绝缘性能是否合乎标准关系着电力设备能否正常稳定安全运行。因此在绝缘材料出厂时需要对其进行绝缘性能测试，表面电阻率是绝缘性能重要指标之一。在国家标准gb/t31838.3-2019对固体绝缘表面电阻率测试电极中提出了线电极，通过平行两电极测得绝缘电阻再通过两极板距离计算得出表面电阻率。但是电极距离过近无法反应反映绝缘材料整体绝缘性，且电极产生非直线电流使电流实际流过的面积大于理论值，对计算结果产生影响。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统，本实用新型为解决表面电阻率测试时电极距离过近无法代表试样整体绝缘性能，并且电极产生非直线电流使电流实际流过的面积大于理论值对测试结果准确性影响的问题。通过表面漏电流保护电极一与表面漏电流保护电极二对通过试样表面的非直线泄露电流进行屏蔽，通过体积漏电流保护电极可对通过试样内部电极进行屏蔽，提升测试结果的准确性。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统，包括体积漏电流保护电极、表面漏电流保护电极一、表面漏电流保护电极二、高压电极、测量电极、高压电源和电流测量仪，所述的体积漏电流保护电极置于底部，试样平行于体积漏电流保护电极布置并贴在体积漏电流保护电极的上表面；所述表面漏电流保护电极一和表面漏电流保护电极二对称布置在体积漏电流保护电极上并对试样压紧固定；所述的高压电极和测量电极平行正对布置在试样的上表面，且高压电极和测量电极置于两个表面漏电流保护电极围成的区域内，所述的高压电源与高压电极相连，所述的高压电极和测量电极与试样电连接，高压电极和测量电极相配合使试样表面流过电流，流过试样表面的电流将通过测量电极流入电流测量仪，电流测量仪用于测量流过试样的电流；表面漏电流保护电极一、表面漏电流保护电极二与体积漏电流保护电极接地分别用于屏蔽高压电极和测量电极的表面漏电流与体积漏电流，所述试样为被测绝缘材料。
6.进一步的，所述表面漏电流保护电极一和表面漏电流保护电极二结构尺寸均相同，且均呈l型结构。
7.进一步的，所述体积漏电流保护电极为箱状结构，在所述体积漏电流保护电极上设有两个限位孔，且限位孔贯穿箱状结构，用于限位漏电流保护电极一和表面漏电流保护
电极二的位置。
8.进一步的，所述试样两端被插入相应限位孔的表面漏电电流保护电极一和表面漏电保护电极二压紧，所述表面漏电流保护电极一与表面漏电流保护电极二通过自身重力将试样压紧。
9.进一步的，所述高压电极与测量电极之间的距离为20mm，高压电极和测量电极的端面与表面漏电流保护电极一端面及表面漏电流保护电极二端面的距离均不小于3mm。
10.进一步的，所述高压电极、测量电极、表面漏电流保护电极一、表面漏电流保护电极二和体积漏电流保护电极均为钨铜。
11.进一步的，所述高压电极、测量电极、表面漏电流保护电极一、表面漏电流保护电极二和体积漏电流保护电极边缘均进行倒角处理。
12.进一步的，在电流测量仪内设置将实验数据通过无线存储至服务器的wi-fi模块。
13.相对于现有技术，本实用新型所述的一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统具有以下优势：
14.可以通过表面漏电流保护电极一与表面漏电流保护电极二消除对高压电极产生的非直线电流对测试结果的影响，可提高表面电阻率测试结果的准确性。高压电极与测试电极距离较远以提升测试结果对整体绝缘材料绝缘性能的代表性。
附图说明
15.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1为本实用新型实施例所述的一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例所述的一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统的电路示意图；
18.图3为本实用新型实施例所述的一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统的结构分解图。
19.附图标记说明：
20.1、体积漏电流保护电极，2、表面漏电流保护电极一，3、表面漏电流保护电极二，4、高压电极，5、测量电极，6、试样，7、高压电源，8、电流测量仪，9-限位孔。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.需要说明的是，本文中的绝缘材料试样为扁平长方体带状结构。
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
24.如图1-图3所示，一种带状半导体材料非线性表面电阻率测试电极系统，包括体积漏电流保护电极1、表面漏电流保护电极一2、表面漏电流保护电极二3、高压电极4、测量电极5、高压电源7和电流测量仪8，所述的体积漏电流保护电极1置于底部，试样6平行于体积
漏电流保护电极1布置并贴在体积漏电流保护电极1的上表面；所述表面漏电流保护电极一2和表面漏电流保护电极二3对称布置在体积漏电流保护电极1上并对试样6压紧固定；所述的高压电极4和测量电极5平行正对布置在试样6的上表面，且高压电极4和测量电极5置于两个表面漏电流保护电极围成的区域内，所述的高压电源7与高压电极4相连，为高压电极提供高电位，所述的高压电极4和测量电极5与试样6电连接，高压电极4和测量电极5相配合使试样6表面流过电流，流过试样6表面的电流将通过测量电极5流入电流测量仪8，电流测量仪8用于测量流过试样6的电流；表面漏电流保护电极一2、表面漏电流保护电极二3与体积漏电流保护电极1接地分别用于屏蔽高压电极4和测量电极5的表面漏电流与体积漏电流，所述试样6为被测绝缘材料。
25.表面漏电流保护电极一2和表面漏电流保护电极二3结构尺寸均相同，且均呈l型结构，可插入体积漏电流保护电极1与其相互配合并进行电气连接。
26.体积漏电流保护电极1为箱状结构，体积漏电流保护电极尺寸为50mm
×
50mm
×
20mm，在所述体积漏电流保护电极1上设有两个限位孔9，尺寸为5mm
×
46mm，且限位孔贯穿箱状结构，用于限位漏电流保护电极一2和表面漏电流保护电极二3的位置。
27.试样6两端被插入相应限位孔9的表面漏电电流保护电极一2和表面漏电保护电极二3压紧，所述表面漏电流保护电极一2与表面漏电流保护电极二3通过自身重力将试样6压紧。
28.高压电极4与测量电极5两者的长度均为12mm，宽为5mm，厚为3mm，高压电极4与测量电极5之间的距离为20mm，高压电极4和测量电极5的端面与表面漏电流保护电极一2端面及表面漏电流保护电极二2端面的距离均不小于3mm，且最大距离为5mm，距离过远会导致屏蔽效果过差。
29.高压电极4、测量电极5、表面漏电流保护电极一2、表面漏电流保护电极二3和体积漏电流保护电极1考虑导电性与机械强度均使用钨铜。
30.高压电极4、测量电极5、表面漏电流保护电极一2、表面漏电流保护电极二3和体积漏电流保护电极1边缘均进行倒角处理。
31.在电流测量仪8内设置将实验数据通过无线存储至服务器的wi-fi模块。
32.设高压电源电压为u，电流测量仪测得电流为i，则测试结果为其中l为高压电极与测量电极距离20mm，d为高压电极与测量电极长度5mm，可化简为从而计算出绝缘材料表面电阻率。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。