一种用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测的电极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测的电极，在待测电机模拟线棒或模拟线圈的外表面设有绝缘层，所述绝缘层的外表面设有测试电极，所述测试电极的外表面设有隔离层；所述隔离层的外表面设有两个保护电极；其中，在测试电极上设置有一测试端引线，且两个保护电极分别位于该测试端引线的两侧，两个保护电极之间采用导线连接。本发明还公开了该检测电极的制备方法。本发明的电极能够进一步控制模拟线棒及模拟线圈测试中表面电流的影响，同时能够有效增加测试端屏蔽效果、抑制测试系统中高压端对测试端耦合阻抗影响的介质损耗因数。

说明书

技术领域

本发明涉及高电压绝缘检测技术领域，具体涉及一种用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测的电极及其制备方法。

背景技术

模拟线棒及模拟线圈在进行高压介质损耗因数的检测过程中，有时会出现介质损耗因数测试值随电压升高而降低或出现负值等不符合科学规律的情况，这极有可能是检测系统中某些部位受到干扰而引入的误差，那么控制除样品外测试系统中其他部位的放电就变得尤为重要，尤其在高压引线的屏蔽不容易处理的情况下，增加高压引线接线端会增加放电的风险而导致电源波形失真，继而测试过程很难稳定下来而无法达到理想的效果。所以，做好不同电位部位间的屏蔽就成了提高模拟线棒及模拟线圈介质损耗因数检测精度及稳定性的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种不但能够进一步控制模拟线棒及模拟线圈测试中表面电流的影响，同时能够有效增加测试端屏蔽效果、抑制测试系统中高压端对测试端耦合阻抗影响的介质损耗因数检测测试电极及该电极的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测电极，在待测电机模拟线棒或模拟线圈的外表面设有绝缘层，所述绝缘层的外表面设有测试电极，所述测试电极的外表面设有隔离层；所述隔离层的外表面设有两个保护电极；其中，在测试电极上设置有一测试端引线，且两个保护电极分别位于测试端引线的两侧，两个保护电极之间采用导线连接。所述导线为单根多股裸铜线。

上述的电极，优选的，所述隔离层为绝缘胶带；所述绝缘胶带为云母带。

上述的电极，优选的，所述测试端引线为单根多股裸铜线。

上述的电极，优选的，所述测试电极和保护电极均为锡箔纸。

上述的电极，优选的，测试端引线的引出端与保护电极之间距离至少为2mm，保护电极中远离测试端引线的一侧边界超出绝缘胶带边界至少10mm。

作为一个总的发明构思，本发明提供一种用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)将锡箔纸作为测试电极裹覆在电机模拟线棒或模拟线圈的绝缘层表面，并用单根多股裸铜线绑扎在锡箔纸中间位置作为测试电极的测试端引线；

(2)采用半叠包的方法，将绝缘胶带缠绕在电机模拟线棒或模拟线圈上的测试电极表面，并将测试电极完全覆盖，测试端引线从叠包的绝缘胶带缝隙中引出；

(3)将锡箔纸裁剪成两个矩形形状作为保护电极，分别裹覆在测试端引线两侧的绝缘胶带表面，裹覆完成后用单根多股铜线将两个保护电极连通，即完成电极的制备。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，叠包的绝缘胶带两侧边界超过测试电极边界2～5mm。申请人通过反复研究和实验验证发现，叠包的绝缘胶带两侧边界超过测试电极边界的距离小于2mm容易导致接地的保护电极影响到测试电极而产生放电；而大于5mm则会降低保护电极分流表面电流的作用。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，测试端引线的引出端与保护电极之间距离至少为2mm，保护电极中远离测试端引线的一侧边界超出绝缘胶带边界至少10mm。

上述的制备方法，优选的，保护电极和测试电极的宽度(裁剪成的矩形锡箔纸的宽度)为电机模拟线棒或模拟线圈截面周长的1.2～2倍；

所述步骤(1)中，测试电极的长度为模拟电机定子的长度。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，将锡箔纸作为测试电极裹覆在电机模拟线棒或模拟线圈绝缘层表面的具体制备方法为：先将锡箔纸裹覆在电机模拟线棒或模拟线圈表面，然后采用含胶的聚酰亚胺薄膜进行贴合，保证锡箔纸在浸漆过程中不会散乱，最后进行浸漆，从而在测试电极和电机模拟线棒或模拟线圈之间得到一层绝缘层。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，将锡箔纸作为测试电极裹覆在电机模拟线棒或模拟线圈绝缘层表面的具体制备方法为：先将模拟线棒或模拟线圈进行浸漆，在模拟线棒或模拟线圈表面得到一层绝缘层，然后在锡箔纸的一面均匀地涂抹好硅脂，并将此面面向模拟线棒或模拟线圈的绝缘层表面并裹覆在其表面，并用手轻轻将锡箔纸下隐藏的气泡挤出，裹覆完成后要避免测试电极两侧存在尖角。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测电极考虑了高压引线屏蔽比较难处理，而模拟线棒或模拟线圈的测试电极面积较大，高压部位对测试电极产生耦合阻抗会影响最终测试结果的准确性等多种技术难题，故对测试电极表面采用绝缘材料进行包裹，并在最外层包裹了大面积的保护电极，不但可以进一步隔离保护电极与测试电极间潜在的干扰，还可将高压端对测试电极产生的耦合阻抗耦合到保护电极上，起到了延伸测试线屏蔽层的效果；同时在制备方法上，本发明的保护电极的制备方法简单，且避免了由于保护电极与测试电极距离过近、电极边缘不整齐、带有尖角而引起的局部放电的可能。本发明的技术方案对高压电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测样品的电极制备起到指导作用。

附图说明

图1是本发明的用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测的电极的截面示意图。

图例说明：

1、导体；2、绝缘层；3、测试电极；4、隔离层；5、保护电极；6、测试端引线。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

一种本发明的用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测的电极，其截面结构示意图如图1所示，在待测模拟线棒或模拟线圈的导体1外表面覆有绝缘层2，绝缘层2的外表面覆有测试电极3(锡箔纸)，测试电极3的外表面覆有隔离层4(云母带)；隔离层4的外表面覆有两个保护电极5(锡箔纸)；其中，在测试电极3的中间位置设置有一测试端引线6，且两个保护电极5分别位于测试端引线6(单根七股裸铜线)的两侧，两个保护电极5之间采用导线(单根七股裸铜线)连接；测试端引线6的引出端与保护电极5之间距离为2mm，保护电极5中远离测试端引线6的一侧边界超出云母带边界10mm。

本实施例的用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测电极的制作方法，包括以下步骤：

(1)将锡箔纸裁剪成一定长度及宽度的矩形形状作为测试电极，裁剪过程要保证锡箔纸边缘整齐不能有尖角或者锯齿状存在，锡箔纸长度等于所模拟电机定子的长度(如受到测试条件的限制，可适当将锡箔纸长度减小，锡箔纸宽度保证大于模拟线棒或模拟线圈截面周长，并预留有一定裕度)，锡箔纸宽度为模拟线棒或模拟线圈截面周长的1.5倍；

(2)先将模拟线棒或模拟线圈进行浸漆，在模拟线棒或模拟线圈表面得到一层绝缘层，再将步骤(1)中裁剪好的锡箔纸的一面均匀地涂抹好硅脂，并将此面面向模拟线棒或模拟线圈的绝缘层表面将锡箔纸敷贴地裹覆在模拟线棒或模拟线圈的绝缘层表面，并用手轻轻将锡箔纸下隐藏的气泡挤出，保证没有气隙存在锡箔纸与模拟线棒或模拟线圈之间，裹覆完成后要避免测试电极(锡箔纸)两侧存在尖角；

(3)将七根铜丝均匀地拧成单根七股铜线，在测试电极中间位置将此单根七股铜线环绕一周后，将铜线的两端拧成一股铜线作为测试电极的测试端引线；

(4)采用半叠包的方法，将云母带施加一定力度缠绕在电机模拟线棒或模拟线圈上的测试电极表面，并将测试电极完全覆盖，测试端引线从叠包的云母带缝隙中引出，叠包的云母带两侧边界超过测试电极边界5mm；

(5)将锡箔纸裁剪成两块一定长度及宽度的矩形形状作为保护电极，裁剪过程要保证锡箔纸边缘整齐不能有尖角或者锯齿状存在，锡箔纸宽度为模拟线棒或模拟线圈截面周长的1.5倍；

(6)将裁剪好的两块锡箔纸一面均匀地涂抹硅脂，并将此面裹覆在测试端引线两侧的云母带带表面，保证测试端引线的引出端与保护电极之间距离为2mm，保护电极中远离测试端引线的一侧边界超出绝缘胶带边界10mm；并用手轻轻将锡箔纸下隐藏的气泡挤出，裹覆完成后要避免保护电极两侧存在尖角；

(7)将七根铜丝均匀地拧成单根七股铜线，将此单根七股铜线的两端分别在两个保护电极表面紧密地缠绕一周将两个保护电极连通，避免散线及尖角的存在，即完成电极的制备。

对比例：

本对比例的用于电机模拟线棒或模拟线圈介质损耗因数检测电极的制作方法：

按铁心长度在铁心表面先涂一薄层硅脂，然后包一层锡箔纸，再用保护带扎紧作为测试电极；屏蔽电极使用锡箔纸在测试电极的外侧包绕一圈，使其与模拟线棒或模拟线圈表面紧密接触，屏蔽电极宽度为15mm，屏蔽电极与测试电极之间的距离为3mm。

将上述不同的方法制成的多组电极样品采用同样的线棒(相同的线棒导体及相同的主绝缘制作工艺)进行介质损耗因数测量，结果如表1所示。

表1两种不同测试电极样品的测试结果对比

由表1中两种电极样品的测试结果对比可知，采用本发明的电极所检测到的介质损耗因数平均值要低于对比例中采用的电极的检测结果，而在工程中以空气为介质的耦合阻抗、杂散电容会使介质损耗因数检测结果偏高，证明了采用本发明的制作方法制备的电极可以进一步消除由耦合在测试电极上的耦合阻抗、杂散电容所带来的消极影响，使检测结果更接近实际值。