本发明涉及中高压气体绝缘设备选用领域，尤其涉及一种传感器材料与绝缘气体相容性试验系统。
背景技术：
气体绝缘设备具备不易燃不易爆、布局灵活、占地少、维护量小等优点，特别是在城市电网发展前景广阔，成为一些敏感地区的重要技术装备，特别是SF6气体绝缘设备如GIS、GIL、SF6气体绝缘变压器（GIT）等逐步成为电网主流设备，一些机构也在开展新型环保型绝缘气体的研究和应用。但随着气体绝缘设备具的推广和应用，运行中气体绝缘设备的运维也逐步暴露出了一些问题。目前，气体绝缘设备具的高、中压侧多为封闭式电缆出线或GIL出线，由于导电回路和绝缘材料是在密闭的绝缘气体中，在做例行试验时需要对设备进行充放气，与传统电力设备的预防性试验大为不同。在其投运后，一般情况下例行试验可开展监测手段少，难以实现对其状态的有效技术监督。由于绝缘介质和散热方面的差异，传统油绝缘设备在线状态监测技术无法在气体绝缘设备上进行直接应用，尤其是针对气体绝缘设备内部在线监测传感器材料（包含其封装及通讯材料）在高气压甚至高温环境下，其材料同绝缘气体及绝缘气体放电过热等分解产物的相容性问题尚属研究空白，所谓相容性，即在上述环境下，二者不会互相影响。所谓不会互相影响，即传感器材料不会被绝缘气体及绝缘气体放电过热等分解产物所腐蚀导致性能及寿命下降，甚至失效，绝缘气体不会因传感器材料或传感器同绝缘气体及绝缘气体放电过热等分解产物发生物理化学反应散逸出的物质影响其绝缘性能。所谓绝缘性能包含抗沿面放电和空间电离性能。其中传感器材料除已知GIS内部已有材料如不锈钢、铜、铂等外，通常还有半导体、陶瓷、光纤等，因此如何选择内置式传感器的材料对气体绝缘设备尤为重要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种传感器材料与绝缘气体相容性试验系统，弥补了气体绝缘设备内部状态监测装置对变压器运行的可靠性无法确定的不足。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种传感器材料与绝缘气体相容性试验系统，其可包括：
储气罐；
储气罐位于所述储气罐顶部的带有开口的法兰结构；
储气罐位于所述法兰结构外侧的压力释放阀，用于调节所述储气罐试验时的内部压力；
位于所述法兰结构外侧的注气口以及取气孔，分别用于将待测试的绝缘气体注入及抽出所述储气罐；
储气罐与所述储气罐的法兰结构连接的盖板；
弹性支架，与所述盖板相连，测试过程中，置于所述储气罐内部用于安装待测试的传感器材料。
在可选的实施例中，储气罐在所述储气罐内壁涂敷四氟乙烯。
在可选的实施例中，所述注气口和所述取气孔均接有气阀。
在可选的实施例中，所述盖板为法兰结构，其与所述储气罐的法兰结构通过耐高温螺栓连接。
在可选的实施例中，所述盖板与所述储气罐的法兰结构之间垫有耐高温密封胶圈。
在可选的实施例中，所述弹性支架为弹性不锈钢片，所述弹性支架一端固定在所述盖板上，另一端安装耐高温弹簧，所述耐高温弹簧中间可固定被测传感器材料。
在可选的实施例中，所述盖板、所述弹性支架以及所述耐高温弹簧表面均涂敷四氟乙烯。
在可选的实施例中，所述储气罐通过所述压力释放阀外接低压储气罐，所述低压储气罐设抽气口，外部的抽气装置通过所述抽气口将气体从所述低压储气罐中抽出。
本发明实施例的有益效果在于：
本发明采用传感器材料与绝缘气体相容性试验系统，可验证内置式传感器对气体绝缘设备可靠性的影响，一方面可为气体绝缘设备选择安装可靠的内置式传感器，另一方面可在气体绝缘设备内部故障发生的早期，及早发现缺陷进而及时处理，避免气体绝缘设备内部发生故障，导致发生电网事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的传感器材料与绝缘气体相容性试验系统的一个实施例的剖面构造示意图。
图2是本发明的传感器材料与绝缘气体相容性测试系统所采用的方法的一个实施例的流程示意图。
图3是本发明的传感器材料与绝缘气体相容性测试系统所采用的方法的另一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
本发明提供一种传感器材料与绝缘气体相容性试验系统，如图1所示的剖面图，其一个实施例的结构可包括：
储气罐1、盖板2以及弹簧支架3；
作为举例，本实施例中储气罐1选用不锈钢储气罐，且该储气罐1能够承受内部绝缘气体受热带来的压力；本发明的储气罐1模拟电网系统中的气体绝缘设备（例如， GIS、GIL、SF6等气体绝缘变压器（GIT））。
在储气罐1的顶部为设有开口的法兰结构10。
在储气罐1的法兰结构10的外侧安装一压力释放阀11，该压力释放阀11用于调节储气罐1试验时的内部压力，以使储气罐1内的压力环境与气体绝缘设备（未标准）实际正常工作的环境相近，不会因为储气罐1内部绝缘气体的热胀冷缩而超过实际运行环境允许的范围。
在储气罐1的法兰结构10的外侧设置有一个注气口12，以及相连的一个气阀13；压力释放阀11和注气口12之间的间距可任意设置。在的法兰结构10的外侧还设有一个取气孔14，以及相连的一个气阀15。取气孔14和注气口12以及压力释放阀11之间的间距可任意设置。
盖板2为与所述储气罐1的法兰结构10螺纹孔一致的法兰结构，其与储气罐1的法兰结构10用耐高温螺栓（未标注）锁紧。在可选的实施例中，在盖板2与储气罐1的法兰结构10之间加垫耐高温密封胶圈16。
在盖板2上安装弹性支架3，在封闭储气罐1时，弹性支架3从储气罐1顶部开口处伸入到储气罐1的内部但不与储气罐1的任何内壁接触。作为举例，本实施例中弹性支架3选用弹性不锈钢片，该不锈钢片一端固定在盖板2上，另一端安装耐高温弹簧31，耐高温弹簧31的中间可固定被测传感器材料32。作为举例，本发明中的传感器可为压力传感器、温度传感器等。
本发明的试验系统提供了一种传感器材料与绝缘气体相容性测试环境，其工作原理将在后续的方法中进行介绍。
此外，为了在储气罐1内部气压低于外界气压时方便取出储气罐1的内部气体样本进行测试，可在压力释放阀11外接一低压储气罐4，该低压储气罐4设抽气口，以便外部的抽气装置通过所述抽气口将气体从所述储气罐4中抽出，以获取储气罐1的内部气体样本。
此外，为了防止绝缘气体的吸附及影响试验的化学反应，在储气罐1的内壁、盖板2、弹性支架3、耐高温弹簧31、低压储气罐4以及该试验系统中能与绝缘气体接触的表面均需涂敷四氟乙烯材料。本实施例中所使用到的四氟乙烯材料仅为举例，在其他可选实施例中，此防护材料可选为其他材料，用于防止绝缘气体的吸附及影响试验的化学反应。
如图2所示，本发明实施例还披露了本发明使用该系统进行传感器材料与绝缘气体相容性测试系统所采用的方法。该方法的一个实施例的步骤可包括：
步骤S1：将被测传感器材料32固定在弹性支架3的耐高温弹簧31间，将弹性支架3放置于储气罐1内，用耐高温螺栓封住盖板2；
步骤S2：用真空泵通过储气罐1的取气孔14对储气罐1进行抽真空操作，从而降低储气罐1内部的气压；
步骤S3：通过储气罐1的注气口12注入纯绝缘气体或配置好的绝缘气体混合气体，根据被测试传感器实际工作环境调整压力释放阀11使其控制储气罐1内的气压接近被测试传感器工作环境；
步骤S4：将装有被测绝缘气体和被测传感器材料32的整个储气罐1放入烤箱中，加热到老化试验所需要的温度并保持规定的时间；
步骤S5：取出储气罐1并从取气孔14取出气体样本进行相关测试，判断绝缘气体的组分比例是否发生预设的变化（例如，组分的百分比下降范围超过预设范围），如果判断结果为是，则在步骤S51确定所述绝缘气体与所述被测传感器材料32相容性较差；如果判断结果为否，则在步骤S52确定所述绝缘气体与所述被测传感器材料32相容性较好。
图3为本发明的进行传感器材料与绝缘气体相容性测试系统所采用的方法的另一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的方法步骤除可包括图2所示的步骤S1-S4外，还可包括：
步骤S6：对老化试验后的被测传感器材料32进行关键参数测试，判断传感器材料的关键参数的性能是否下降为低于预定的阈值（例如，传感器材料的寿命低于设定的年限），如果判断结果为是，则在步骤S61确定所述绝缘气体与所述被测传感器材料32相容性较差；如果判断结果为否，则在步骤S62确定所述绝缘气体与所述被测传感器材料32相容性较好。
此外，在本发明的进行传感器材料与绝缘气体相容性测试的方法的另一个实施例中，除可包括图2或图3所示实施例的步骤之外，还可包括：
步骤S7（未图示）：若是储气罐1内部气压低于外界气压，可通过压力释放阀11外接低压储气罐4，并对低压储气罐4进行抽气操作，从低压储气罐4取气体样本进行测试。
此外，在本发明的进行传感器材料与绝缘气体相容性测试的方法的另一个实施例中，可同时判断绝缘气体的组分比例是否发生预设的变化和判断传感器材料的关键参数的性能是否下降为低于预定的阈值，如果判断均为是，则确定所述绝缘气体与所述被测传感器材料32相容性较差。当两个判断的判断结果均为否时，则确定所述绝缘气体与所述被测传感器材料相容性较好。
此外，在本发明的进行传感器材料与绝缘气体相容性测试的方法的另一个实施例中，可选用同一被测传感器材料32和不同的被测绝缘气体，分别按照图2或图3所示的步骤进行测试。将每个组别的测试数据进行对比；绝缘气体的组分比例未发生明显变化（例如，变化范围未超过设定的阈值）或传感器材料32的关键参数的性能无明显下降（例如，性能下降未超过设定的范围）时，说明该组别的绝缘气体和该被测传感器材料32相容性较好，且绝缘气体组分比例变化越小，说明相应的绝缘气体与被测传感器材料32相容性的相容性最好。
此外，在本发明的进行传感器材料与绝缘气体相容性测试的方法的另一个实施例中，可选用同一被测绝缘气体和不同的被测传感器材料，分别按照图2或图3所示的步骤进行测试。将每个组别的测试数据进行对比；绝缘气体的组分比例未发生明显变化（例如，变化范围未超过设定的阈值）或传感器材料32的关键参数的性能无明显下降（例如，性能下降未超过设定的范围）时，说明该组别的绝缘气体和该被测传感器材料32相容性较好，且绝缘气体组分比例变化越小，说明相应的绝缘气体与被测传感器材料32相容性的相容性最好。
通过上述说明可知，本发明的有益效果在于：
本发明采用传感器材料与绝缘气体相容性试验系统，可验证内置式传感器对气体绝缘设备可靠性的影响，一方面可为气体绝缘设备选择安装可靠的内置式传感器，另一方面可在气体绝缘设备内部故障发生的早期，及早发现缺陷进而及时处理，避免气体绝缘设备内部发生故障，导致发生电网事故。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。