[发明专利]一种绝缘材料的电-热-气多应力联合老化实验平台及实验方法

说明书

本发明公开了一种绝缘材料的电‑热‑气多应力联合老化实验平台及实验方法包括若干实验腔，所述实验腔的顶部连接有密封盖，所述密封盖上连接有穿插至实验腔内部的加热环和温度传感器探头，加热环和温度传感器探头共同连接至温度控制器，所述实验腔的底部内侧设置有绝缘板，所述实验腔的腔壁上对称设置有两个高压电极，其中一个高压电极连接至老化电压源的高压端，另一个高压电极接地，若干实验腔并联连接在老化电压源上，所述绝缘板上用于放置对绝缘材料施加电压的一组放电电极。本发明实验平台结构设计合理，占地面积小，便于操作，能够实现在不同气氛中长期加热加压实验。

技术领域

本发明属于高压绝缘技术领域，特别涉及一种绝缘材料的电-热-气多应力联合老化实验平台及实验方法。

背景技术

环氧树脂及其复合材料作为一种优良的绝缘材料，因为其绝缘性能与机械性能良好、廉价且便于获取，一直作为高压气体绝缘开关(GAS INSULATED SWITCHGEAR，GIS)中盆式绝缘子的主要绝缘材料。而气-固界面发生的沿面闪络的制约着高压设备向特高压、小型化的方向发展。提高气-固绝缘系统沿面闪络性能，对于保证电力装备安全可靠运行具有重要意义。目前已有多种对绝缘材料表面处理进而提升沿面闪络性能的方法，比如表面涂层、表面氟化，表面等离子体处理，表面电子束辐照处理等，但是对于表面处理后的沿面闪络性能的稳定性和处理方法时效性的研究较少，同时，对应工程实际中在SF₆中长期加压后的沿面闪络的研究也较少。

因此，表面处理后的环氧绝缘材料在不同气氛条件下的沿面闪络性能稳定性的研究非常关键。目前，已有的实验平台一般只能针对环氧绝缘材料进行热老化或者热电老化实验后再进行沿面闪络实验，鲜有关于对环氧绝缘材料进行不同气氛下长期加热加压运行后的沿面闪络稳定性测试的相关报道。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种绝缘材料的电-热-气多应力联合老化实验平台及实验方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明实验平台结构设计合理，占地面积小，便于操作，能够实现在不同气氛中长期加热加压实验；该方法操作简便，过程易控，时间周期可控，成本低，效率高。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种绝缘材料的电-热-气多应力联合老化实验平台，包括若干实验腔，所述实验腔的顶部连接有密封盖，所述密封盖上连接有穿插至实验腔内部的加热环和温度传感器探头，加热环和温度传感器探头共同连接至温度控制器，所述实验腔的底部内侧设置有绝缘板，所述实验腔的腔壁上对称设置有两个高压电极，其中一个高压电极连接至老化电压源的高压端，另一个高压电极接地，若干实验腔并联连接在老化电压源上，所述实验腔的腔壁上还设置有三通和抽气口，所述三通上连接有注气口、气压表和放气口，所述抽气口上连接有真空泵；所述绝缘板上用于放置对绝缘材料施加电压的一组放电电极。

进一步地，所述密封盖通过若干紧固螺钉与实验腔上部的外沿连接。

进一步地，所述密封盖的中心位置设置有石英材质的观察窗。

进一步地，所述老化电压源为能够提供指定电压等级的电压、且具有短路保护功能和计时功能的电压源。

进一步地，所述放电电极通过PTFE固定底座放置在绝缘板上。

进一步地，所述放电电极采用指型电极，所述指型电极的球形指头半径为10mm，两个放电电极的间距为5mm。

进一步地，所述实验腔的材料选用耐腐蚀钢材；所述密封盖采用不锈钢；所述指型电极的材料为不锈钢；电极固定底座的材料为聚四氟乙烯。

一种绝缘材料的电-热-气多应力联合老化实验方法，包括以下步骤：

步骤一：取绝缘材料，进行预处理；

步骤二：将绝缘材料置于放电电极之间，用导线将两个放电电极的尾端与实验腔腔壁上的两个高压电极连接；