一种检测介质绝缘特性的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于介质绝缘特性测试技术领域，具体涉及一种检测介质绝缘特性的装置及方法。该装置包括第一腔体，具有容纳介质的密封空间，用于测试待测介质的绝缘特性；内设有第一电极和第二电极；第二腔体，具有容纳介质的密封空间，用于控制所述第一腔体的温度；介质容纳器，通过管道与所述第一腔体连接；抽气泵，用于抽取所述装置内的气体以及调整所述装置的真空度。该装置可以同时满足在低温、高气压、高电压、高气密性的条件下测试介质的绝缘性，温度最低可至‑269℃，最高可达300℃，压强最高可达30个大气压。

A device and method for testing dielectric insulation characteristics

【技术实现步骤摘要】
一种检测介质绝缘特性的装置及方法
本专利技术属于介质绝缘特性测试
，具体涉及一种检测介质绝缘特性的装置及方法。
技术介绍
低温液体广泛应用于超导电力设备，低温液体的绝缘性能直接关系到超导电力设备的稳定、安全运行。绝缘性能测试对于了解电介质的性能与失效机理有重要意义，同时为设备制造和工程应用提供参考依据。随着超导输电/输气一体化能源管道的提出，要想保障电力与液体燃料共输的安全稳定与高效利用，需要探索低温液体燃料的绝缘性能。然而，常规试验装置及方法不能同时兼顾低温、高气压、高电压、高气密性、定量输入控制、样品清洁的测试要求，且缺乏安全保障措施，难以保证试验的安全性与准确性。如，中国专利文献CN105807189A，公开了一种超导绝缘材料局部放电发展过程的试验装置及试验方法，该装置和实验方法可以很好的实现低温复合绝缘材料局部放电测试，但实验装置缺乏净化器很难避免杂质的干扰，并且装置气密性不足使其试验方法不适用于高气压环境。中国专利文献CN105388405A，介绍了一种混合气体绝缘特性试验装置及试验方法，该方法较好的适用于混合气体绝缘特性试验，但该装置通过内部制冷器制冷的方式不能使装置工作在深冷温区，更不能进行低温液体实验。中国专利文献CN107537424A，公开了一种模拟实验装置的使用方法，该方法可以很好地进行气体与液体的化学反应实验，但是电磁搅动器的引入会造成低温下气体与液体的泄露，同时缺少电极，不能进行放电实验。中国专利文献CN109541019A，公开了一种低温、高气压环境下绝缘介质击穿强度实验装置，该装置中法兰较多，低温下易发生泄漏，不利于实验的安全进行；且电极间距的调整是通过电机实现的，在低温环境下，电机极易发生故障，无法调整间距；且在异常工况下，电机的电能无法转换成机械能，几乎全部变为热能，造成局部温升和绝缘破坏，引发电火花，造成危险。此外，现有的实验装置无法对实验样品进行在线监测，缺乏泄漏报警装置，难以保证实验的安全性。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的介质绝缘特性实验装置不能同时兼顾低温、高气压、高电压、高气密性的测试要求等缺陷，从而提供了一种检测介质绝缘特性的装置及方法。为此，本专利技术提供了以下技术方案。本专利技术提供了一种检测介质绝缘特性的装置，包括：第一腔体，具有容纳介质的密封空间，用于测试待测介质的绝缘特性；内设有第一电极和第二电极；所述第一电极与第一导线连接，靠近所述第一电极的第一导线端部设置有第一绝缘子；所述第二电极与第二导线连接，靠近所述第二电极的第二导线端部设置有第二绝缘子；所述第一腔体的顶端为法兰盖，所述第一绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第二绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第一电极和所述第二电极位于同一水平面；第二腔体，具有容纳介质的密封空间，用于控制所述第一腔体的温度；所述第二腔体内设有所述第一腔体；所述第一导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；所述第二导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；介质容纳器，通过管道与所述第一腔体连接；抽气泵，用于抽取所述装置内的气体以及调整所述装置的真空度。所述第二电极与所述第二导线之间设置有转接件，用于调整所述第一电极和所述第二电极的水平间距；所述第二电极与所述转接件螺纹连接，所述转接件与所述第二导线螺纹连接；所述第一电极与所述第一导线螺纹连接。所述第一腔体内的侧壁和底部设置有绝缘层；所述绝缘层为聚四氟乙烯、聚酰亚胺或环氧树脂等耐低温材料；所述第一腔体外部的至少一个侧面上设置有至少一个温度监测器，用于采集所述第一腔体的温度，并将其传送至控制器。所述介质绝缘特性的装置还包括介质输入管道和介质输出管道；所述介质输入管道贯穿所述第二腔体与所述第一腔体连通，且所述介质输入管道与所述第二腔体密封连接；所述介质输出管道贯穿所述第二腔体与所述第一腔体连通，且所述介质输出管道与所述第二腔体密封连接。所述抽气泵与所述介质输入管道连通；所述介质容纳器分别与所述介质输入管道和所述抽气泵连通。所述介质容纳器与所述介质输入管道之间设置有清洁器；所述介质容纳器包括称量器和气体瓶。所述介质绝缘特性的装置，还包括，第一压力监测器，设置于所述介质输入管道或所述介质输出管道上，用于监测所述第一腔体的压力；第二压力监测器，设置于连通所述介质容纳器的管道上，用于监测所述介质容纳器的压力；控制器，用以接收检测过程中监测数据。所述第一绝缘子为聚四氟乙烯、陶瓷或石英；所述第二绝缘子为聚四氟乙烯、陶瓷或石英；所述第一腔体由抗拉强度不小于500MPa，壁厚不小于3mm的材料制成。进一步地，在所述第二腔体内通入控温介质并控制所述第二腔体的压力，实现所述第一腔体温度的控制。本专利技术还提供了一种低温环境下介质绝缘特性的测试方法，采用上述检测介质绝缘特性的装置，包括以下步骤，实验装置经预处理后，将定量的待测介质通入第一腔体内测试其绝缘特性。所述预处理的实验步骤包括，检测实验装置的气密性、对实验装置洗气和调整实验装置的压力。第一电极为高压电极或地电极；第二电极为高压电极或地电极；第一电极和第二电极不能同时为高压电极或地电极。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的检测介质绝缘特性的装置，包括第一腔体，具有容纳介质的密封空间，用于测试待测介质的绝缘特性；内设有第一电极和第二电极；所述第一电极与第一导线连接，靠近所述第一电极的第一导线端部设置有第一绝缘子；所述第二电极与第二导线连接，靠近所述第二电极的第二导线端部设置有第二绝缘子；所述第一腔体的顶端为法兰盖，所述第一绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第二绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第一电极和所述第二电极位于同一水平面；第二腔体，具有容纳介质的密封空间，用于控制所述第一腔体的温度；所述第二腔体内设有所述第一腔体；所述第一导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；所述第二导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；介质容纳器，通过管道与所述第一腔体连接；抽气泵，用于抽取所述装置内的气体以及调整所述装置的真空度。该装置可以同时满足在低温、高气压、高电压、高气密性的条件下测试介质的绝缘性，温度最低可至-269℃，最高可达300℃，压强最高可达30个大气压。该实验装置通过将第一电极和第二电极设置在第一腔体的法兰盖上，可以使第一腔体的结构更紧凑，排出了第一腔体底部和侧壁泄露的可能，使第一腔体具有高密封性，同时也可以使第一腔体内达到30个大气压时不会泄露，且第一腔体顶端设置法兰盖，便于安装和调试。通过将第一腔体置于第二腔体内，可以精确控制第一腔体的温度及第一腔体内介质的状态，第二腔体为密封空间且采用绝热设计，可以提高控制温度的准确性，使第一腔体内的温度可控，且温度可在-269～300℃范围内调整。该实验装置中的抽气泵可以用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测介质绝缘特性的装置，其特征在于，包括：/n第一腔体，具有容纳介质的密封空间，用于测试待测介质的绝缘特性；内设有第一电极和第二电极；所述第一电极与第一导线连接，靠近所述第一电极的第一导线端部设置有第一绝缘子；所述第二电极与第二导线连接，靠近所述第二电极的第二导线端部设置有第二绝缘子；所述第一腔体的顶端为法兰盖，所述第一绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第二绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第一电极和所述第二电极位于同一水平面；/n第二腔体，具有容纳介质的密封空间，用于控制所述第一腔体的温度；所述第二腔体内设有所述第一腔体；所述第一导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；所述第二导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；/n介质容纳器，通过管道与所述第一腔体连接；/n抽气泵，用于抽取所述装置内的气体以及调整所述装置的真空度。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测介质绝缘特性的装置，其特征在于，包括：
第一腔体，具有容纳介质的密封空间，用于测试待测介质的绝缘特性；内设有第一电极和第二电极；所述第一电极与第一导线连接，靠近所述第一电极的第一导线端部设置有第一绝缘子；所述第二电极与第二导线连接，靠近所述第二电极的第二导线端部设置有第二绝缘子；所述第一腔体的顶端为法兰盖，所述第一绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第二绝缘子贯穿所述法兰盖且与所述法兰盖紧配合；所述第一电极和所述第二电极位于同一水平面；
第二腔体，具有容纳介质的密封空间，用于控制所述第一腔体的温度；所述第二腔体内设有所述第一腔体；所述第一导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；所述第二导线贯穿所述第二腔体与所述第二腔体密封连接；
介质容纳器，通过管道与所述第一腔体连接；
抽气泵，用于抽取所述装置内的气体以及调整所述装置的真空度。


2.根据权利要求1所述的检测介质绝缘特性的装置，其特征在于，所述第二电极与所述第二导线之间设置有转接件，用于调整所述第一电极和所述第二电极的水平间距；
所述第二电极与所述转接件螺纹连接，所述转接件与所述第二导线螺纹连接；
所述第一电极与所述第一导线螺纹连接。


3.根据权利要求1或2所述的检测介质绝缘特性的装置，其特征在于，所述第一腔体内的侧壁和底部设置有绝缘层；
所述第一腔体外部的至少一个侧面上设置有至少一个温度监测器，用于采集所述第一腔体的温度，并将其传送至控制器。


4.根据权利要求1-3任一项所述的检测介质绝缘特性的装置，其特征在于，还包括介质输入管道和介质输出管道；
所述介质输入管道贯穿所述第二腔体与所述第一腔体连通，且所述介质输入管道与所述第二腔体密封连接；
所述介质输出管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：任成燕，张传升，张帅，邵涛，邱清泉，罗朝志，桑文举，陈建辉，靖立伟，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11