一种温度频变热老化平台试验装置的制作方法

本实用新型涉及电力设备老化试验技术领域，特别涉及一种温度频变热老化平台试验装置。

背景技术：

为了满足远距离、大容量输电对绝缘材料性能的要求，使得复合绝缘材料成为电气设备绝缘的主要组成部分。在运行过程中由于电气、机械和外界环境条件的共同作用，使得材料内部积聚一定的热量导致材料的热老化。随着时间的推移，绝缘材料的热老化作用积累到一定程度，就会导致其丧失正常的机械或者电气负荷承载能力，造成电缆、绝缘子绝缘老化击穿以及绝缘子掉串等恶性事故。

热老化指的是材料在高温条件下，分子活跃度增加，发生反应的活化能降低，更容易发生化学反应导致材料的劣化，同时在高温条件下材料会损失其水分造成表面干裂，影响其绝缘性能。

复合绝缘材料在制作过程中不可避免的有微小孔洞及气泡和杂质，在温度剧烈变化的情况下，会产生内部应力，对材料的物理化学性能造成一定程度的下降。随时间的推移，这些老化共同作用，就会使得材料的绝缘性能完全失效，进而使得材料击穿。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点和不足，针对绝缘材料热老化所需时间长的问题，提出一种温度频变热老化平台试验装置，用于加速热老化，减少老化时间。

为实现以上目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种温度频变热老化平台试验装置，包括氮气罐、循环气泵、气体温控加热器、气相色谱仪、样品室、循环管路、隔离管、减压阀、隔离阀、取样管以及取样阀；所述循环气泵、气体温控加热器以及样品室三者之间通过管路连接，并沿气流方向构成所述的循环管路；所述氮气罐通过隔离管接入循环气泵和样品室之间的循环管路上，所述隔离管上设有隔离阀和减压阀；所述气相色谱仪通过取样管与样品室连接，所述取样管上设有取样阀；所述循环气泵用于控制循环管路内的气体流量；所述气体温控加热器用于控制循环管路内的载气温度；所述气相色谱仪用于检测老化气体。

作为优选的技术方案，所述循环管路采用特氟龙管，在与气体温控加热器的气体出口处连接时还套上保温管，并用AB胶密封；所述气体温控加热器的进气口采用快速接头与特氟龙管连接。

作为优选的技术方案，所述循环管路内的载气气体由氮气罐提供。

作为优选的技术方案，所述气体温控加热器配套有气体温度检测仪和温度调节器，温度调控范围为室温～200℃，温度波动为1℃。

作为优选的技术方案，所述循环气泵采用抽气打气两用泵，并且配套流量调速器，所述流量调速器的耐温范围为0～100℃，流量控制范围为0～20L/min。

作为优选的技术方案，所述气体温控加热器与样品室之间的循环管路的距离小于等于40cm。

作为优选的技术方案，所述样品室是密封的，设置三个接口用于连接循环气泵、气体温控加热器和取样阀，且三个接口连接处均用AB胶密封。

作为优选的技术方案，所述隔离阀与取样阀的耐压范围均大于1.2Mpa，其耐温范围都大于100℃；所述减压阀的耐压大于1.56Mpa。

作为优选的技术方案，所述装置根据材料所需温度的不同选择不同的气体温控加热，但是需要将样品室与循环气泵之间的特氟龙管进行水冷，从而满足不同条件下的老化需求。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点和效果：

1、本实用新型的温度频变热老化平台试验装置能频繁变动样品室中的温度，使得样品不仅受到温度场的作用，还受到温度频变引起的材料内部应力作用，能使材料更快速的老化，起到节省老化时间的作用。

2、本实用新型能根据材料所需温度的不同选择不同的气体温控加热器，但是需要将样品室与循环气泵之间的特氟龙管进行水冷，从而满足不同条件下的老化需求。

附图说明

图1是本实用新型装置的气体加热老化原理图；

图2是本实用新型装置的气体冷却原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种温度频变热老化平台试验装置，包括氮气罐、循环气泵、气体温控加热器、气相色谱仪、样品室、循环管路、隔离管、减压阀、隔离阀、取样管以及取样阀；所述循环气泵、气体温控加热器以及样品室三者之间通过管路连接，并沿气流方向构成所述的循环管路；所述氮气罐通过隔离管接入循环气泵和样品室之间的循环管路上，所述隔离管上设有隔离阀和减压阀；所述气相色谱仪通过取样管与样品室连接，所述取样管上设有取样阀；所述循环气泵用于控制循环管路内的气体流量；所述气体温控加热器用于控制循环管路内的载气温度；所述气相色谱仪用于检测老化气体；所述取样阀用于实验材料老化后的气体取样。

在本实施例中，所述循环管路采用特氟龙管，在与气体温控加热器的气体出口处连接时还套上保温管，并用AB胶密封；所述气体温控加热器的进气口采用快速接头与特氟龙管连接；

所述循环管路内的载气气体由氮气罐提供；

所述气体温控加热器配套有气体温度检测仪和温度调节器，温度调控范围为室温～200℃，温度波动为1℃；

所述循环气泵采用抽气打气两用泵，并且配套流量调速器，所述流量调速器的耐温范围为0～100℃，流量控制范围为0～20L/min；

所述气体温控加热器与样品室之间的循环管路的距离小于等于40cm，以减少气体热量的损失；

所述样品室是密封的，设置三个接口用于连接循环气泵、气体温控加热器和取样阀，且三个接口连接处均用AB胶密封；

所述隔离阀与取样阀的耐压范围均大于1.2Mpa，其耐温范围都大于100℃；所述减压阀的耐压大于1.56Mpa；

所述用于检测老化气体的气相色谱仪进样口为气体进样方式；

所述装置根据材料所需温度的不同选择不同的气体温控加热，但是需要将样品室与循环气泵之间的特氟龙管进行水冷，从而满足不同条件下的老化需求。

如图1所示，本实用新型装置的气体加热老化原理图，具体步骤：打开取样阀、隔离阀、减压阀，排除循环管路中的空气。关闭取样阀、隔离阀、减压阀，封闭管路。打开气泵，通过气体循环流动，使系统温度均一。启动自动温控加热，使样品温度达到老化温度。保持自动运行至所需时间。

如图2所示，本实用新型装置的气体冷却原理图，具体步骤：设定自动温控为刚刚高于室温的温度，使样品温度逐步降低。增加循环管路的散热，可以加速降温。保持气泵运行，通过气体循环流动，使样品温度降低到设定温度。保持自动运行至所需时间，即可使样品经历一次完整的温度变化。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。