一种粉体绝缘介电强度试验装置及方法

本发明涉及电气绝缘测试，特别是涉及一种粉体绝缘介电强度试验装置及方法。

背景技术：

1、气体绝缘金属封闭线路(gas insulatedtransmission lines)，简称gil，是一种广为使用的电力传输设备，其外壳与导体采取同轴设置，填充sf6气体或sf6/n2的混合物作为绝缘气体。

2、近些年，gil因其具有传输容量大、可靠性高、火灾风险小、电能损耗小，还能使用在落差高的场合的优点，发展趋势越来越好，使用率逐年提高。

3、在电网建设时，gil可以将信息技术和输电相结合，这对大城市安全和军事备战极为有利，不仅如此，gil的安装和维护非常方便，且故障出现较少，因此不需要频繁维护；再者，gil在国际上拥有40年以上的应用经验，其服务寿命一般可以长达50年左右；随着科技发展，人们对环境保护的意识愈来愈强烈，土地资源愈来愈珍贵，架空线路走廊征地也就越来越困难，gil本身的技术进步也大大减少了土地的使用，降低了成本，促进了gil在电力系统中的应用。

4、但是gil有一个致命的不足就是它采用的绝缘气体sf6是一种具有较高电气强度的温室气体，在电弧作用下容易分解出有毒物质，且液化温度高，在极寒环境下不易使用，被认定为是严重污染环境的限排放气体之一，与目前世界统一追求的绿色环保背道而驰；为解决这个问题，目前各国科研人员都在寻找一种新型绝缘来代替sf6，需要一个更环保还具备sf6优点的新型绝缘；无机粉体的绝缘性能良好且耐火性能优良，而且还是无毒无污染的优良电介质，因此，为探究无机粉体是否能够代替sf6，需要提供一种试验装置以在不同的气氛和气压下对无机粉体的介电性能进行测试，以探究无机粉体的电气性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种粉体绝缘介电强度试验装置，用以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种粉体绝缘介电强度试验装置，包括罩体、上法兰盘以及下法兰盘；

4、所述罩体为上下两端开口的管状结构；

5、所述罩体的上下两端分别安装所述上法兰盘和所述下法兰盘；

6、所述上法兰盘为圆环状结构，所述下法兰盘为圆板状结构；

7、所述上法兰盘的中心开口处搭接有环氧板，所述环氧板上沿竖直方向穿设有铜电极；

8、所述罩体内部设置有试验板，所述试验板上设置有若干个指形电极和一个无线wifi多路控制开关，所述无线wifi多路控制开关所能控制的线路数量与若干个所述指形电极的数量相适配，若干个所述指形电极分别与所述无线wifi多路控制开关的若干个控制线路电性连接，所述无线wifi多路控制开关可分别对若干个所述指形电极进行单独电性控制；

9、所述无线wifi多路控制开关与所述铜电极电性连接；

10、所述下法兰盘的底端设置有气压调控组件，所述气压调控组件用于调整所述罩体内部的气压、气氛以及对所述罩体内部抽真空。

11、进一步地，所述上法兰盘的底端以及下法兰盘的顶端均开设有环形凹槽；

12、所述罩体的上下两端均套设有环形密封圈；

13、所述环形密封圈与所述环形凹槽相适配。

14、进一步地，所述上法兰盘的顶端设置有电极屏蔽罩，所述电极屏蔽罩罩设在所述铜电极的顶部。

15、进一步地，所述上法兰盘和所述下法兰盘上均沿圆周向对应开设有若干个通孔，若干个所述通孔内部分别穿设有螺杆，所述螺杆的两端分别连接有相适配的螺母，若干个所述螺母分别位于所述上法兰盘的顶端以及所述下法兰盘的底端；

16、所述上法兰盘通过所述螺杆和螺母的配合与所述下法兰盘连接；

17、所述上法兰盘的顶端设置有若干个螺杆屏蔽罩，若干个所述螺杆屏蔽罩分别罩设在若干个所述螺杆的端部。

18、进一步地，所述气压调控组件包括增压泵、真空泵以及“h”型四通管道；

19、所述“h”型四通管道位于同一端的两个管口分别贯穿所述下法兰盘位于所述罩体内部；

20、所述“h”型四通管道位于同一端的另外两个管口位于所述下法兰盘的底部并分别与所述增压泵和所述真空泵的端口连接；

21、所述增压泵和所述真空泵的另一个端口上分别设置有第一连接管道和第二连接管道，所述第一连接管道和所述第二连接管道上分别设置有第一高压球阀和第二高压球阀；

22、所述“h”型四通管道的中间连接管道上设置有压力表。

23、本发明还提供一种如上述的粉体绝缘介电强度试验装置的试验方法，包括以下步骤：

24、s1、按照试验要求将若干个相同或不同的粉体试样分别置于若干个所述指形电极的底部；

25、s2、打开所述第二高压球阀，启动所述真空泵将所述罩体内部抽至真空，随后关闭所述第二高压球阀和所述真空泵，拧紧所述螺母；

26、s3、打开所述第一高压球阀，启动所述增压泵将试验所需的气体注入所述罩体内部，当所述压力表所显示的气压达到试验所需要的大小时，关闭所述第一高压球阀和所述增压泵，静置15分钟；

27、s4、将所述铜电极接入到外界电路中，控制所述无线wifi多路开关与若干个所述指形电极的电性连接，以在同种实验条件下进行多个粉体试样的试验。

28、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

29、(1)本发明可营造出一个密闭环境，可以确保试验过程中罩体内部的气氛及气压恒定。

30、(2)环氧板搭接于上法兰盘的中心开口处，在加压过程中上法兰盘和环氧板的连接能够越来越紧密，以增大试验装置整体的承压能力。

31、(3)本发明可以将位于罩体内部密闭环境的粉体绝缘试样与外接电路连接起来，同时可以通过真空泵和增压泵按照实验需求改变罩体内部的气氛、气压和抽真空，以实现不同气氛和气压下粉体绝缘介电强度的测试。

32、(4)在密封罩体时选择先抽真空后带紧螺母，可以确保上法兰盘均匀承压，以增大试验装置整体的承压能力。

33、(5)可以通过无线wifi多路开关一次性连接多个粉体试样，以确保多个粉体试样的试验环境完全相同，方便进行粉体试样之间的对比试验。

34、(6)本发明不仅能进行粉体绝缘介电强度试验，在替换相应的试样以及电极后，亦可用于进行粉体绝缘电导、介电性能和气液、气固绝缘沿面闪络特性的测试。

技术特征：

1.一种粉体绝缘介电强度试验装置，其特征在于，包括罩体、上法兰盘以及下法兰盘；

2.根据权利要求1所述的一种粉体绝缘介电强度试验装置，其特征在于，所述上法兰盘的底端以及下法兰盘的顶端均开设有环形凹槽；

3.根据权利要求1所述的一种粉体绝缘介电强度试验装置，其特征在于，所述上法兰盘的顶端设置有电极屏蔽罩，所述电极屏蔽罩罩设在所述铜电极的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种粉体绝缘介电强度试验装置，其特征在于，所述上法兰盘和所述下法兰盘上均沿圆周向对应开设有若干个通孔，若干个所述通孔内部分别穿设有螺杆，所述螺杆的两端分别连接有相适配的螺母，若干个所述螺母分别位于所述上法兰盘的顶端以及所述下法兰盘的底端；

5.根据权利要求1所述的一种粉体绝缘介电强度试验装置，其特征在于，所述气压调控组件包括增压泵、真空泵以及“h”型四通管道；

6.一种权利要求1-5任一项所述的粉体绝缘介电强度试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种粉体绝缘介电强度试验装置及方法，该实验装置包括罩体、上法兰盘以及下法兰盘；罩体两端分别安装上法兰盘和下法兰盘；上法兰盘的中心开口处搭接有环氧板，环氧板上穿设有铜电极；罩体内部设置有试验板，试验板上设置有若干个指形电极和无线WiFi多路控制开关，无线WiFi多路控制开关可分别对若干个指形电极进行单独电性控制；无线WiFi多路控制开关与铜电极电性连接；下法兰盘的底端设置有气压调控组件，气压调控组件用于调整罩体内部的气压、气氛以及对罩体内部抽真空；本发明以抽真空方式实现罩体的密封与组装，通过无线WiFi多路开关一次性连接多个粉体试样，以确保多个粉体试样的试验环境完全相同，方便进行粉体试样之间的对比试验。

技术研发人员：郑欢,张金玉,矫树庆,薛玉翠,何佳鹏,陈如兵
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12