[发明专利]一种可直接观察绝缘物质帕邢放电现象的试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种可直接观察绝缘物质帕邢放电现象的试验装置及试验方法，所述装置包括有无色透明的亚克力真空腔体，通过带有双面粘性的密封胶条和转接结构连接的真空泵组、真空检测系统、调压阀门、气源，还包括绝缘表面的导电层和导电层引出导线，用于导电层引出线密封保护的橡胶塞，用于辅助真空腔体预连接的透明粘结剂，用于缝隙密封的真空泥，进行测试的直流高压发生器。本发明中通过使用无色透明的亚克力材料加工的真空腔体，可以全面直观的观察绝缘物质帕邢放电的位置，且该密封结构可满足真空度为10^‑1Pa到10⁵Pa之间任意气压下的电测试。

技术领域

本发明属于帕邢测试领域，涉及一种可直接观察绝缘物质帕邢放电现象的试验装置及试验方法，主要涉及可直接观察绝缘物质在10^-1Pa到大气压环境下的帕邢放电现象的装置及方法。

背景技术

在大型超导磁约束聚变装置中，超导磁体和馈线系统的运行环境为低温和低气压，一旦出现等离子体破裂或者磁体失超等情况，瞬时的能量释放，使得整个系统的对地电压迅速爬升至万伏量级。为防止高电位部件与零电位部件之间发生放电，磁体和馈线母线表面均包有绝缘层，各冷却管道均通过绝缘子与超导部件连接。由于超导磁约束装置内部结构复杂，包括电位引出线，以及各超导部件与绝缘子连接处等，破坏了绝缘层的完整性，连接部位的绝缘一旦存在缺陷，在低温、真空、磁场等复杂工作环境中，极易形成电弧放电。因此所有包有绝缘的部件均需进行严格质量控制，在正式使用前模拟使用环境进行帕邢测试，如发现放电现象需查找放电点，进行相应修复。

传统的观察帕邢放电现象的方法是在真空腔体内设置相机或者在真空腔上设计观察窗，但很难全方位观察到内部放电情况，且针对局部绝缘缺陷的检测实施困难，因此设计一种可全方位观察被检查绝缘部分帕邢放电现象的方法显得尤为重要。

发明内容

为全方位观察绝缘物质帕邢放电现象，本发明的目的是提出一种可直接观察绝缘物质帕邢放电现象的试验装置及试验方法。

本发明提供了以下技术方案：

一种可直接观察绝缘物质帕邢放电现象的试验装置，该装置包括无色透明的真空腔体，该真空腔体用于承接被测物体；

所述真空腔体通过第一转接结构与其外部的真空泵组相连，通过第二转接结构与其外部的真空检测系统相连，气源与所述第一转接结构相连，其与调压阀门连接用于控制所述真空腔体内部气压；所述真空腔体下方设置有支撑结构，用于对真空腔体进行支撑和限位；

所述被测物体包括绝缘层，所述绝缘层与真空腔体的两端相配接，所述绝缘层部分表面包裹有导电层，所述导电层所在的被测物体部分位于真空腔体内，所述导电层上连接有导电层引出线，所述导电层引出线穿出真空腔体与直流高压发生器的低压端连接以进行高电压测试；

所述第一转接结构、第二转接结构与真空腔体连接处均设有带双面粘性的密封胶条，所述装置还包括用于辅助真空腔体预连接的透明粘结剂，以及用于缝隙密封的真空泥；所述装置的密封结构可满足真空度为10^-1Pa到10⁵Pa之间任意气压下的电测试。

其中，所述真空腔体材料为亚克力材料。

其中，所述导电层引出线穿过所述真空腔体处设有用于密封保护导电层引出线的橡胶塞，导电层引出线从该橡胶塞的轴孔穿出；所述导电层引出线为低压引出线。

其中，所述被测物体绝缘层表面在与所述真空腔体两端连接处包裹多层绝缘胶带以减少其与所述真空腔体连接的缝隙。

其中，所述橡胶塞为圆台结构，圆台结构的小圆半径比真空腔体预留孔孔径小1mm，圆台结构的大圆半径比真空腔体预留孔孔径大5mm以上。

其中，所述被测物体为超导接头。

本发明还提供了以下技术方案：