一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置的制作方法

本实用新型属于绝缘气体与金属相容性试验技术，尤其涉及一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置。

背景技术：

在电气设备中，以气体作为绝缘介质的绝缘气室中，绝缘气体与设备的其他部件会充分接触，电气设备一般都长期无间断工作；设备内部的金属如导流母排在正常工作条件下混存在70度左右的温升，故障等条件下局部温度会更高。考虑温升及故障条件下，电气设备内部所使用的新型绝缘气体是否会与金属材料发生反应影响设备的正常工作运行成为本领域关注的问题。因此在新型绝缘气体应用于电气设备前，必须确保该气体与金属部件相容，不会对设备材料构成腐蚀且绝缘气体自身不会发生分解，以保证新型绝缘气体主成分的可靠存在及金属材料的可靠。

而现有技术没有针对电气设备中绝缘气体与金属材料相容性的相关装置和试验方法，不能有效对绝缘气体与金属材料相容性进行试验。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置，以解决现有技术没有针对电气设备中绝缘气体与金属材料相容性的相关装置和试验方法，不能有效对绝缘气体与金属材料相容性进行试验。

本实用新型的技术方案是：

一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置，它包括：不锈钢罐体，不锈钢罐体内固定有气室，气室顶部盖有密封盖，密封盖底部中心位置连接有金属套管，金属套管内放置有金属加热棒。

所述密封盖上安装有阀门，阀门与气管连接。

密封盖上安装有气压表。

气室与不锈钢罐体连接处设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈。

密封盖底部安装有第一温度传感器；金属套管外壁上安装有第二温度传感器；第二温度传感器第一温度传感器和第二温度传感器与数字式温度表连接。

金属套管材质与待测金属材质相同；待测金属通过与待测金属材质相同的金属丝固定在金属套管外壁上。

所述的一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置的试验方法，它包括：

步骤1、试验前准备：每次实验之前使用无水乙醇对装置进行擦拭，将待测金属固定在金属套管外壁上，然后将金属套管放入气室内，对装置进行气密性检测；具体步骤为：打开阀门开关，将气管连接到真空泵上，打开正空泵将气室抽成真空状态，直至气压表示数为-0.1MPa，之后关闭阀门开关与真空泵，静置60s；60s后再次读取气压表的示数，如果前后两次示数无差异，则说明该装置气密性良好；

步骤2、充气：将气管连接到待测气体接口处，充气完成后关闭阀门开关；

步骤3、试验：充气完成后，装置接入电源，由加热棒对罐体内部气室进行加热；

步骤4、试验结束后，通过待测金属的变化确定气体与待测金属是否相容。

步骤4所述的通过待测金属的变化确定气体与待测金属是否相容的方法为：通过观察待测金属的颜色确定是否相容后，再通过扫描电镜进行检测待测金属，查看表面形态和元素组成，确定是否相容。

本实用新型有益效果：

本实用新型能够满足研究电气设备中绝缘气体与其接触的金属材料相容性的试验需求，能够模拟多种真实工况条件下绝缘气体与材料接触试验，为绝缘气体可靠性评估提供了重要的试验测试平台。

本实用新型装置能够为研究人员提供不同气压、不同温度、不同材料等多条件下的绝缘气体与金属材料相容性试验，具有高可靠性、高稳定性和安全性。

本实用新型装置不仅能够用于绝缘气体与金属材料相容性的研究，相关技术人员在明确试验目的的前提下改装后可用于探究环保型气体与绝缘密封材料等设备内部材料的相容性测试，进一步拓展本实用新型的应用场景。

本实用新型装置能够充分模拟电气设备运行过程中绝缘气室内部的工作环境，通过控制加热棒的温度来模拟电气设备中金属触头的实际工作情况，良好的密闭环境确保其所用气体的量不会发生变化，可以充分的模拟各种电气设备的工作环境，实验的结果准确反映出在不同气压、不同温度条件下，环保型绝缘气体与各种金属材料的相容性情况。

本实用新型解决了现有技术没有针对电气设备中绝缘气体与金属材料相容性的相关装置和试验方法，不能有效对绝缘气体与金属材料相容性进行试验。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型密封盖底部示意图；

图3为本实用新型密封盖顶部示意图；

图4为本实用新型加热棒结构示意图。

具体实施方式

一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置，它包括：不锈钢罐体1，不锈钢罐体1内固定有气室2，气室2顶部盖有密封盖7，密封盖7底部中心位置连接有金属套管8，金属套管8内放置有金属加热棒16。

不锈钢罐体1和密封盖7采用螺丝6进行组装，能够满足承受0—0.4Mpa的气压，并且具有良好密闭性的技术要求。

所述密封盖7上安装有阀门11，阀门11与气管12连接。阀门11底端连接密封盖7，与气室2相通，阀门11顶端为外径6mm螺纹接口，可直接与内径为6mm的气管12相连，连接处采用螺纹设计可增强接口处的密封性。该阀门用于对气室进行充放试验测试气体。

密封盖7上安装有气压表14；气压表通过密封盖7上的气孔13进行测量气室内气压。气压表14用于监测试验过程充入气室2中气体的气压。并且可以监测整个试验过程中，装置是否出现漏气现象，确保气室密封的可靠性。

气室2与不锈钢罐体1连接处设置有密封槽4，密封槽4内设置有密封圈5。不锈钢罐体1内壁半径60mm，外壁半径80mm，气室2外壁厚度20mm，气室2深度150mm，外壁高度165mm，气室2底厚度15mm。气室2与密封盖7连接处有密封槽4，密封圈5为耐高温密封圈，能够使气室与盖紧密结合，确保装置的密闭性。为保证气室内热量维持恒定值，提高其保温效果，气室外壁安装一层海绵保温层，减少热量的散失。

密封盖7底部安装有第一温度传感器9；金属套管8外壁上安装有第二温度传感器10；第二温度传感器第一温度传感器9和第二温度传感器10与数字式温度表连接。

第一温度传感器9用于监测气室内的气体温度；第二温度传感器10用于监金属套管的温度；两个温度传感器分别连接一个数字温度表，可直观的观察气室内金属套管与待测试验气体的温度以及温度变化过程。

金属套管8为高100mm的圆柱体，金属套管8外壁半径20mm，内壁半径15mm，厚度为5mm，金属套管8底部厚度为5mm。

金属套管8材质与待测金属材质相同；待测金属通过与待测金属材质相同的金属丝固定在金属套管8外壁上。

密封盖的上部中间为空心15设计，该空心15处与金属套管8内心相连，放置金属加热棒16，金属套管8与密封盖7采用法兰连接，且连接处使用密封圈确保密闭性，金属加热棒为半径为15mm，高为50mm的圆柱形，加热棒16顶端通过导线连接电源。

所述的一种环保绝缘气体与金属相容性试验模拟装置的试验方法，它包括：

步骤1、试验前准备：每次实验之前使用无水乙醇对装置进行擦拭，将待测金属固定在金属套管外壁上，然后将金属套管放入气室内，对装置进行气密性检测；具体步骤为：打开阀门开关，将气管连接到真空泵上，打开正空泵将气室抽成真空状态，直至气压表示数为-0.1MPa，之后关闭阀门开关与真空泵，静置60s；60s后再次读取气压表的示数，如果前后两次示数无差异，则说明该装置气密性良好；

步骤2、充气：将气管连接到待测气体接口处，充气完成后关闭阀门开关；使气室内压力达到试验条件。

步骤3、试验：充气完成后，装置接入电源，由加热棒对罐体内部气室进行加热；使温度达到试验条件并保持。

步骤4、试验结束后，通过待测金属的变化确定气体与待测金属是否相容。

步骤4所述的通过待测金属的变化确定气体与待测金属是否相容的方法为：通过观察待测金属的颜色确定是否相容，通过观察待测金属颜色是否有变化；将颜色有变化的待测金属进一步通过扫描电镜进行检测待测金属，查看表面形态和元素组成，确定是否相容。