【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种柔性直流输电技术，尤其涉及的是一种金属化薄膜电热力老化试验平台及方法。
技术介绍
1、柔性直流输电技术凭借控制灵活、扩展性强、可全穿越交流系统故障、可向交流系统提供动态无功支撑、可向无源网络供电等突出优点，已广泛应用于远距离大容量输电。金属化薄膜电容器是柔性直流换流阀的核心器件，承担着为直流系统提供能量缓存、吸收纹波电流、稳定直流电压等重要作用。
2、然而，金属化薄膜电容器常年工作在电-热-力耦合作用的复杂工况，直流强场、操作脉冲电压、短路故障等因素会导致金属化薄膜电容器内部电场、温度和应力分布情况十分复杂，进而逐渐老化，导致电容值不断减少，多点击穿甚至出现单体烧毁和电容爆炸等事故。金属化薄膜老化机制是研究金属化薄膜电容器的基础，因此研究基于实际工况的金属化薄膜电热力老化机制，具有非常重要的研究意义。
3、当前金属化薄膜老化试验多为热老化，将金属化薄膜放置在恒温干燥箱中加热一定时间，该方法忽略了其他因素影响，不能很好地模拟实际工况。在此基础上，国内外学者开展了电热联合老化或热力联合老化，发现两种老化因素之间存在耦合效应，能够显著提高老化程度。然而，电-热-力均能引发金属化薄膜老化，且彼此存在关联，仅靠单一或两两变量，很难获得金属化薄膜老化规律。为了进一步模拟真实电热力老化工况，国内外学者也尝试着开展电热力联合老化研究。
4、目前也有如公开号：cn112067438a一种在电场、热和压缩共存作用下有机材料老化试验平台，能提供多种试验条件。然而，干燥箱的气氛为空气，空气中的氧气会
5、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决目前金属化薄膜老化试验的老化方式变量单一或电压单一，很难获取金属化薄膜老化的规律，无法模拟真实电热力老化环境。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，包括恒温液压箱、对金属化薄膜进行拉伸的拉伸组件、对金属化薄膜进行压紧的电极组件、绝缘油控制器、气压控制器、测试电源、液压动力件，所述恒温液压箱包括独立的测试腔，所述拉伸组件与所述电极组件的底部位于测试腔内，所述拉伸组件位于所述电极组件的两侧；所述电极组件包括多个能够对金属化薄膜进行压紧或远离的电极，多个所述电极分别与所述测试电源连接，通过叠加交流、直流、脉冲，模拟真实电压和电流信号；所述液压动力件连接所述测试腔的底部并能够上下移动实现对所述金属化薄膜样品产生均匀压力；所述绝缘油控制器用于在实验开始或结束时加入或排出绝缘油，所述绝缘油控制器与测试腔连接；所述气压控制器用于抽真空去除绝缘油中的溶解空气，所述气压控制器与测试腔连接。
4、本专利技术通过拉伸组件对金属化薄膜提供拉伸力，液压动力件对金属化薄膜提供压力，测试电源用于模拟实际工况中电压电流信号，可模拟金属化薄膜电容器的实际工况，用于研究金属化薄膜在电热力多物理场联合作用下的老化规律，作为研究金属化薄膜电容器的基础提供数据支撑。
5、优选的，所述恒温液压箱包括能够维持测试腔内温度的温度维持件，所述温度维持件围绕所述测试腔外壁上。
6、恒温液压箱内温度维持件可以是加热丝等，实现升温、保持温度的效果，为老化试验提供压力均匀、无氧恒温环境。
7、优选的，所述拉伸组件包括固定辊、转动辊、拉伸驱动件，所述固定辊固定连接所述测试腔，所述转动辊的两端能够转动的连接所述测试腔，所述拉伸驱动件连接所述转动辊，所述固定辊与所述转动辊同向平行间隔布置，所述固定辊与所述转动辊上均设有用于固定金属化薄膜的固定机构。
8、通过拉伸驱动件旋转向金属化薄膜施加拉伸应力。
9、优选的，所述拉伸驱动件位于所述测试腔的外部，所述转动辊的一端伸出所述测试腔后与所述拉伸驱动件连接。
10、优选的，所述电极组件还包括上支架、下支架、高压套管、接地线，多个所述电极以阵列的形式连接在上支架上，所述上支架与所述高压套管的底端连接，所述高压套管的顶端与所述恒温液压箱连接，所述下支架与所述接地线连接，所述电极与所述下支架之间用于放置金属化薄膜。
11、优选的，所述高压套管的顶端位于所述恒温液压箱的外部，所述上支架与所述高压套管均为绝缘件。
12、优选的，所述液压驱动件包括活塞、液压机、压力传感器、温度传感器；所述活塞的两端通过密封件与测试腔的底部内壁连接，液压机连接活塞的底部，所述压力传感器与所述温度传感器连接所述活塞的顶部且位于测试腔内。
13、优选的，所述恒温液压箱还包括顶盖、支撑柱、底座，顶盖与底座上下水平布置，顶盖与底座通过多个支撑柱连接，测试腔为密封的独立空间，测试腔固定连接在顶盖的底面，测试腔内容纳金属化薄膜、拉伸组件、电极组件，测试腔的壁上设有绝缘油出入口、抽气口。
14、本专利技术还提供金属化薄膜电热老化试验方法，包括上述金属化薄膜电热老化试验平台，包括以下步骤：将待测样品固定在拉伸组件上并提供拉伸应力至设定值，注入绝缘油浸没电极组件，气压控制器对测试腔进行抽真空，移动电极组件使其靠近待测样品上并提供压紧力至设定值，液压动力件动作加压绝缘油至预定压力，向测试腔内充入工作气体并加热至恒温，将测试电源调整至设定值后向电极施加电压，开始进行老化，达到预设时长后，停止工作，待降温后取出样品，进行后续表征。
15、可通过转动拉伸组件，可实现金属化薄膜连续测试。
16、优选的，若进行击穿破坏性试验，则直接向单一电极施加电压，进行击穿试验，获得击穿电压。
17、本专利技术的优点在于：
18、(1)本专利技术通过拉伸组件对金属化薄膜提供拉伸力，液压动力件对金属化薄膜提供压力，测试电源用于模拟实际工况中电压电流信号，可模拟金属化薄膜电容器的实际工况，用于研究金属化薄膜在电热力多物理场联合作用下的老化规律，作为研究金属化薄膜电容器的基础提供数据支撑；
19、(2)温度维持件可以是加热丝等，实现升温、保持温度的效果，主要工作介质是不含空气的绝缘油，为老化试验提供压力均匀、无氧恒温环境，同时绝缘油也能填充电极表面微小缺陷和气隙，避免电场集中引发的局部放电；
20、(3)本专利技术不仅可以模拟电热力多物理场联合作用下的老化规律，还可以通过与单一电极连接进行击穿破坏性试验。
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1.金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，包括恒温液压箱、对金属化薄膜进行拉伸的拉伸组件、对金属化薄膜进行压紧的电极组件、绝缘油控制器、气压控制器、测试电源、液压动力件，所述恒温液压箱包括独立的测试腔，所述拉伸组件与所述电极组件的底部位于测试腔内，所述拉伸组件位于所述电极组件的两侧；所述电极组件包括多个能够对金属化薄膜进行压紧或远离的电极，多个所述电极分别与所述测试电源连接，通过叠加交流、直流、脉冲，模拟真实电压和电流信号；所述液压动力件连接所述测试腔的底部并能够上下移动实现对所述金属化薄膜样品产生均匀压力；所述绝缘油控制器用于在实验开始或结束时加入或排出绝缘油，所述绝缘油控制器与测试腔连接；所述气压控制器用于抽真空去除绝缘油中的溶解空气，所述气压控制器与测试腔连接。
2.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述恒温液压箱包括能够维持测试腔内温度的温度维持件，所述温度维持件围绕所述测试腔外壁上。
3.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述拉伸组件包括固定辊、转动辊、拉伸驱动件，所述固定辊固定连接所述测试腔
4.根据权利要求3所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述拉伸驱动件位于所述测试腔的外部，所述转动辊的一端伸出所述测试腔后与所述拉伸驱动件连接。
5.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述电极组件还包括上支架、下支架、高压套管、接地线，多个所述电极以阵列的形式连接在上支架上，所述上支架与所述高压套管的底端连接，所述高压套管的顶端与所述恒温液压箱连接，所述下支架与所述接地线连接，所述电极与所述下支架之间用于放置金属化薄膜。
6.根据权利要求5所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述高压套管的顶端位于所述恒温液压箱的外部，所述上支架与所述高压套管均为绝缘件。
7.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述液压驱动件包括活塞、液压机、压力传感器、温度传感器；所述活塞的两端通过密封件与测试腔的底部内壁连接，液压机连接活塞的底部，所述压力传感器与所述温度传感器连接所述活塞的顶部且位于测试腔内。
8.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述恒温液压箱还包括顶盖、支撑柱、底座，顶盖与底座上下水平布置，顶盖与底座通过多个支撑柱连接，测试腔为密封的独立空间，测试腔固定连接在顶盖的底面，测试腔内容纳金属化薄膜、拉伸组件、电极组件，测试腔的壁上设有绝缘油出入口、抽气口。
9.金属化薄膜电热老化试验方法，其特征在于，包括上述权利要求1-8任意一项金属化薄膜电热老化试验平台，包括以下步骤：将待测样品固定在拉伸组件上并提供拉伸应力至设定值，注入绝缘油浸没电极组件，气压控制器对测试腔进行抽真空，移动电极组件使其靠近待测样品上并提供压紧力至设定值，液压动力件动作加压绝缘油至预定压力，向测试腔内充入工作气体并加热至恒温，将测试电源调整至设定值后向电极施加电压，开始进行老化，达到预设时长后，停止工作，待降温后取出样品，进行后续表征。
10.根据权利要求9所述的金属化薄膜电热老化试验方法，其特征在于，若进行击穿破坏性试验，则直接向单一电极施加电压，进行击穿试验，获得击穿电压。
...【技术特征摘要】
1.金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，包括恒温液压箱、对金属化薄膜进行拉伸的拉伸组件、对金属化薄膜进行压紧的电极组件、绝缘油控制器、气压控制器、测试电源、液压动力件，所述恒温液压箱包括独立的测试腔，所述拉伸组件与所述电极组件的底部位于测试腔内，所述拉伸组件位于所述电极组件的两侧；所述电极组件包括多个能够对金属化薄膜进行压紧或远离的电极，多个所述电极分别与所述测试电源连接，通过叠加交流、直流、脉冲，模拟真实电压和电流信号；所述液压动力件连接所述测试腔的底部并能够上下移动实现对所述金属化薄膜样品产生均匀压力；所述绝缘油控制器用于在实验开始或结束时加入或排出绝缘油，所述绝缘油控制器与测试腔连接；所述气压控制器用于抽真空去除绝缘油中的溶解空气，所述气压控制器与测试腔连接。
2.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述恒温液压箱包括能够维持测试腔内温度的温度维持件，所述温度维持件围绕所述测试腔外壁上。
3.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述拉伸组件包括固定辊、转动辊、拉伸驱动件，所述固定辊固定连接所述测试腔，所述转动辊的两端能够转动的连接所述测试腔，所述拉伸驱动件连接所述转动辊，所述固定辊与所述转动辊同向平行间隔布置，所述固定辊与所述转动辊上均设有用于固定金属化薄膜的固定机构。
4.根据权利要求3所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述拉伸驱动件位于所述测试腔的外部，所述转动辊的一端伸出所述测试腔后与所述拉伸驱动件连接。
5.根据权利要求1所述的金属化薄膜电热老化试验平台，其特征在于，所述电极组件还包括上支架、下支架、高压套管、接地线，多个所述电极以阵列的形式连接在上支架上，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡迪，杨为，陈忠，邵涛，章程，李涛，黄盛，官玮平，祝琳，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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