[发明专利]一种高温气体介质击穿电压检测装置及方法

权利要求书

1.一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：交流电压输出端分别与气体击穿电压试验台的输入端连接，气体击穿电压试验台的输出端分别与交流引弧电极的输入端连接；直流电压输出端分别与气体击穿电压试验台的输入端连接，气体击穿电压试验台的输出端分别与试验电极的输入端连接；通过C1电容器和C2电容器组成的动态击穿直流电源对试验电极进行供电；电子式压力传感器的输入端与气体击穿电压试验台连接，电子式压力传感器的输出端与多通道信号采集示波器的输入端A连接；阻容分压器的输入端与气体击穿电压试验台连接，阻容分压器的输出端与多通道信号采集示波器输入端B连接；气体温度检测探针传感器布置于交流引弧电极与试验电极中间，气体温度检测探针传感器的输出端与多通道信号采集示波器输入端连接；气体回收装置的出气端通过气道与气体击穿电压试验台的进气口连接，气体击穿电压试验台的出气端通过气道与气体回收装置的回气端连接；气流速度测试仪的进线端通过气道与气体回收装置的出线端连接，气流速度测试仪的出线端通过气道与气体击穿电压试验台的进线端连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述交流电压输出端的XT1_INPUTT1和XT1_INPUTT2分别与气体击穿电压试验台的XT1_INPUTT1和XT1_INPUTT2的输入端电气连接，XT1_INPUTT1和XT1_INPUTT2的输出端分别与交流引弧电极的输入端电气连接，通过交流电压输出端对交流引弧电极进行供电。

3.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述直流电压输出端的XT2_INPUTT1和XT2_INPUTT2分别与气体击穿电压试验台的XT2_INPUTT1和XT2_INPUTT2的输入端电气连接，XT1_INPUTT1和XT1_INPUTT2的输出端分别与试验电极的输入端电气连接；通过C1电容器和C2电容器组成的动态击穿直流电源对试验电极进行供电。

4.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述电子式压力传感器的输入端与气体击穿电压试验台连接，电子式压力传感器的输出端与多通道信号采集示波器的输入端A连接，时刻检测气体击穿电压试验台内部的气体压力。

5.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述阻容分压器的输入端与气体击穿电压试验台的XT2_INPUTT1连接，阻容分压器的输出端与多通道信号采集示波器输入端B连接，时刻检测气体击穿电压试验台的XT2_INPUTT1的动态电压变化。

6.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述气体温度检测探针传感器时刻检测交流引弧电极中流出的高温气体介质温度。

7.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述气流速度测试仪时刻检测流入气体击穿电压试验台14中的气流速度。

8.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述C1电容器为100kV/0.5uF；C2电容器为100kV/0.001uF。

9.根据权利要求1所述的一种高温气体介质击穿电压检测装置，其特征是：所述R1限流电阻为100Ω；R3限流电阻为100Ω；R2调频电阻为1MΩ。

10.一种高温气体介质击穿电压检测方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1.首先确定K1保护断路器、K2控制开关和K3保护断路器处于断开状态；

步骤2.调整交流引弧电极和试验电极的间距，极间距值根据气体压强及属性确定；

步骤3.通过气体回收装置对气体击穿电压试验台进行充气，调整气体压强为预先设定值；

步骤4.关合K1保护断路器，工频升压变压器升压至C1电容器和C2电容器的额定电压，之后断开K1保护断路器，工频升压变压器电压归零；

步骤5.关合K3保护断路器，通过气体回收装置调整通过交流引弧电极与试验电极气流的速度，应用气流速度测试仪记录初始气流速度值；

步骤6.打开气流速度测试仪，时刻记录试验电极两端电压及气体击穿电压试验台内气体压强及温度值；

步骤7.工频升压变压器升压至交流引弧电极间燃弧，并维持电弧燃烧，通过气体温度检测探针传感器检测流出交流引弧电极气流的温度；

步骤8.当高速高温气流通过试验电极后，在C2电容器两端电压作用下，试验电极击穿，C2电容器放电，放电完成后，试验电极电弧熄灭，通过阻容分压器记录第一次击穿电压值；

步骤9.C2电容器放电完成后，C1电容器通过R2调频电阻对C2电容器进行快速充电，当C2电容器的电压升至试验电极间介质击穿电压时，试验电极再次被击穿，记录第二次击穿电压值；依次反复，试验电极间介质出现动态击穿过程，试验持续1s，结束试验，记录多次击穿电压值，取算数平均根值为最终击穿电压值；

步骤10.整理试验数据，根据多通道信号采集示波器和气流速度测试仪记录的气流温度、气体压强、气流速度、击穿电压值，给出多维状态下的气体击穿电压值；

步骤11.依次调整试验电极的极间距值，每次调整后重复试验步骤1-步骤10，记录不同试验电极间距下的高速高温气体击穿电压值；

步骤12.依次调整气体压强，每次调整后重复试验步骤1-步骤10，记录不同气体压强下的高速高温气体击穿电压值；

步骤13.依次调整流过试验电极19的气流速度，每次调整后重复试验步骤1-步骤10，记录不同气流速度下的高速高温气体击穿电压值；

步骤14.依次调整交流引弧电极18的电弧电流，通过调整电弧能量，调整流过试验电极19极间气流温度，每次调整后重复试验步骤1-步骤10，记录不同气流温度下的高速高温气体击穿电压值；

步骤15.通过以上多次更改试验变量，给出多维状态下气体击穿特性曲线。