CN113504440B - 一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，利用该装置能精确控制试验环境温度、气体混合比和压强等环境工况，以开展此工况下环保气体的绝缘性能试验。该装置采用不锈钢与ABS工程胶板相结合的结构，在更换电极和清理内壁时也较传统设备更加便捷。此外，本试验装置可开展以环保气体为绝缘介质的电力充气高压设备在运行工况下的绝缘、击穿、老化及相容等试验。特别是探究其在不同环境温度工况，不同电场形式、不同缓冲气体、不同气体混合比以及不同压强下的环保绝缘气体和缓冲气体的混合气体的绝缘特性。为环保绝缘气体在电气设备中的应用提供依据和指导。

Description

一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘性能的试验装置，特别涉及适用于SF₆气体或环保绝缘气体为介质的环境工况可控的绝缘性能试验装置。

背景技术

SF₆以其优异的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于气体绝缘高压电力设备当中。但其温室效应系数为CO₂的两万多倍，且在大气中存留的时间超过三千年，对环境有较大危害。据统计，当前SF₆主要用于电力工业中，其中高压电力设备中SF₆的用量约占电力工业总用气量的80％。近年来，高压电力设备数量迅猛增长，SF₆气体的需求量也一路攀升，为了减轻SF₆对环境的危害，亟需寻找一种新的环境友好型气体来代替SF₆。在此背景下，国内外研究机构和学者相继发现了C₄F₇N、C₅F₁₀O、CF₃I、HFO-1234yze(E)、HFO-1234yf等潜在环保绝缘气体，这些环保绝缘气体表现出较好的绝缘性能和极低的温室效应系数，因此得到了广泛的研究。

作为环保绝缘气体最重要的性能之一，气体的绝缘性能是首先受到关注的对象。同时，气体绝缘电力设备在运行下，载流子的运动使得导体发热。长期运行下，GIS、GIL等设备中的气体绝缘介质长期处于高温的环境中，会对气体的绝缘性能产生影响。尽管目前已有多种气体绝缘性能试验设备，但这些设备大都存在着试验装置复杂、数据误差大、实验精度低等缺点，且这些装置多为局部加热形式，容易使得腔体内的气体绝缘介质受热不均匀。特别是当综合考虑涉及气体绝缘电力设备实际运行工况下的环境温度、湿度、缓冲气体占比等实验变量时，现有的设备难以对这些变量进行精确控制，因此在开展试验时具有一定的局限性。此外，北方纬度较低的地区的电力设备长期处于低温恶劣环境，致使SF₆或其它环保绝缘气体的绝缘性能和耐受特性可能会大为降低，容易造成绝缘失效，从而发生事故。此外，已有的环保绝缘气体试验装置大都采用不锈钢结构，这种整体全为不锈钢的结构不仅造价高、重量大，而且占地面积大，不易移动。同时，当需要更换内部电极或清理内壁时，装置的拆卸和安装也极为繁琐。此外，一些试验装置为了使清理、更换电极等操作更加方便，于是将装置的体积设计得较大，虽然这在一定程度上减小了操作难度，但也会造成严重的气体浪费现象。

发明内容

本发明涉及一种气体绝缘性能的试验装置，特别涉及使用环保绝缘气体作为实验研究对象的试验装置。本试验装置以探究气体的绝缘性能为基础，设计了一套能精确控制试验环境温度、气体混合比和压强的试验装置，该装置不仅结构简单，同时拥有读取数据准确、实验误差小的优点。特别是能够对于密闭放电腔体内的气体绝缘介质能够实现整体的恒定温度。该装置采用不锈钢与ABS工程胶板相结合的结构，整体易拆卸，在更换电极和清理内壁时也较传统设备更加便捷。此外，本试验装置重量轻，体积小，能够大幅度减少气体浪费。利用本试验装置可模拟以环保绝缘气体为绝缘介质的电力系统充气高压设备(如GIL和GIS)处于运行状况或故障状况下时的绝缘状况，特别是探究其在高、低温，不同电场形式、不同缓冲气体、不同气体混合比和不同压强大小下的环保绝缘气体和缓冲气体的混合气体的绝缘性能，从而为环保绝缘气体在电力系统中的应用提供根本性的依据和建议。

本发明提供

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

(1)顶板与底板均使用ABS工程胶板制成，从而使得高压电极和地电极处于分离状态，即高压电极与地电极处于绝缘状态，同时，ABS工程胶板耐磨损，机械强度高，这使得整个放电实验腔体重量更轻，易于移动和拆卸。同时易拆卸的结构使得腔体体积较小，可以在一定程度上节省气体。

(2)观察窗的设计有利于实验人员观察放电实验腔体内部的放电情况。当高压电极与地电极之间发生击穿时，可从观察窗中看到相应的放电现象，从而准确记录发生绝缘击穿时的电压值；

(3)利用各旋塞阀之间的相互配合，可将不同气体混合比和不同压强大小的混合气体充入腔体中，数显压力表可直接读取放电实验腔体内的压强，电子温湿度变送器可准确读取放电实验腔体内的温度与湿度，数显压力表和电子温湿度变送器等数字电子仪器的使用大大减少了实验的读数误差；

(4)烘箱可提供0-120℃的恒温环境，将实验腔体放置于烘箱中，并将充放气装置、电子温湿度变送器和数显压力表置于烘箱外后，即可利用烘箱对不同温度下的环保绝缘气体开展绝缘击穿特性实验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为充放气装置和放电实验腔体的实物图；

图2为经过改进的加热装置(烘箱)实物图；

图3为放电实验腔体置于加热装置(烘箱)内的主视图；

图4为不同电极形式的实物图；

图中：1-高压接入端；2-电子温湿度变送器；3-第一连接孔；4-大六角螺丝；5-绝缘套圈；6-第二连接孔；7-顶板；8-第三连接孔；9-数显压力表；10-观察窗；11-侧盖；12-石英玻璃；13-小六角螺丝；14-第四连接孔；15-接地端；16-硅氟橡胶圈；17-底板；18-第五连接孔；19-罐体；20-地电极；21-高压电极；22-温湿度探头；23-耐高温硅胶管；24-第一旋塞阀；25-环保绝缘气体罐；26-第二旋塞阀；27-缓冲气体罐；28-第三旋塞阀；29-第一三通阀；30-第二三通阀；31-废气回收装置；32-第四旋塞阀；33-第三三通阀；34-第五旋塞阀；35-真空泵；36-第六旋塞阀；37-高压进线孔；38-左侧孔；39-右侧孔；40-门把手；41-聚四氟乙烯板；42-烘箱观察窗；43-开关；44-仪表盘；45-板电极；46-球电极；47-环氧树脂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明的装置结构如下：

本发明包括充放气装置、放电实验腔体、加热装置。

充放气装置包括第一旋塞阀24、第二旋塞阀26、第三旋塞阀28、第四旋塞阀32、第五旋塞阀34、第六旋塞阀36、第一三通阀29、第二三通阀30、第三三通阀33、耐高温硅胶管23、环保绝缘气体罐25、缓冲气体罐27、真空泵35、废气回收装置31等；

放电实验腔体包括高压接入端1、电子温湿度变送器2、温湿度探头22、大六角螺丝4、绝缘套圈5、顶板7、数显压力表9、观察窗10、侧盖11、石英玻璃12、小六角螺丝13、接地端15、硅氟橡胶圈16、底板17、罐体19、地电极20、高压电极21等；

加热装置实质为一经过改进的烘箱，改进的地方在于其顶部、左侧壁、右侧壁等三个位置分别增加了高压进线孔37、左侧孔38和右侧孔39，其中高压导线穿过顶部的高压进线孔37后接出，数显压力表9、电子温湿度变送器2和充放气装置的连接线和耐高温硅胶管23穿过左侧壁的左侧孔38后接出，接地线穿过右侧壁的右侧孔39后接出。在开展环保绝缘气体绝缘特性的实验时，将充放气装置、电子温湿度变送器2和数显压力表9置于烘箱之外，并在加热装置(烘箱)内的底部放置一块聚四氟乙烯板41，将放电实验腔体置于聚四氟乙烯板41之上，从而使放电实验腔体与加热装置处于绝缘状态，避免两者直接接触。在实验时，利用充放气装置中各个旋塞阀的配合可将环保绝缘气体和缓冲气体按照预定比例通入到放电实验腔体中，通过调节烘箱至预定温度后，再对放电实验腔体施加电压，进行绝缘击穿实验，从而探究环保绝缘气体绝缘性能。

所述高压接入端1为电压输入端，所用材料为黄铜，高压导线穿过高压进线孔37后与高压接入端直接相连，高压接入端1上方焊接有一金属圆球以便导线与其相连，第二连接孔6经过了防漏气处理，以保证腔体内处于高气压状态时不发生漏气现象。

所述电子温湿度变送器2通过导线经顶板7边缘的第一连接孔3与放电实验腔体内的温湿度探头22相连，电子温湿度变送器2可随时读取腔体内的温度与湿度，第一连接孔3经过了防漏气处理，以保证腔体内处于高气压状态时不发生漏气现象。

所述大六角螺丝4共有12个，顶板7和底板17各6个，以顶板7上的6个为例，这6个螺丝均匀地分布在顶板7的四周，螺丝拧紧后可使顶板7与罐体19处于密闭状态，通过拆卸螺丝即可实现顶板7与罐体19的分离，从而方便清理罐体19内部和更换电极；

所述绝缘套圈5的材料为硅橡胶，其作用是将高压接入端1裸露出来的部分包裹住，防止实验时产生电晕现象，以达到减小实验误差的目的；

所述顶板7由耐磨损、机械强度高的ABS工程胶板制成，顶板7顶部有第二连接孔6，侧壁有第一连接孔3和第三连接孔8；

所述数显压力9表通过耐高温硅胶管23穿过第三连接孔8后与腔体内部联通，第三连接孔8经过了防漏气处理，以保证腔体内处于高气压状态时不发生漏气现象。

所述观察窗10为一中空圆柱体，位于罐体19的侧壁，材料为316L不锈钢，与罐体焊接在一起；

所述侧盖11经小六角螺丝13与观察窗10连在一起，侧盖11与观察窗10之间用硅氟橡胶圈进行密闭处理，从而防止漏气，侧盖材料选用316L不锈钢；

所述石英玻璃12与侧盖连在一起，石英玻璃厚度为20mm；

所述小六角螺丝13共有6个，通过对小六角螺丝13的拆卸可实现对侧盖的拆卸；

所述接地端15穿过第四连接孔14后与罐内的地电极20直接相连，材料采用黄铜，为了方便导线与其相连，在端口上焊接了一小球，第四连接孔14经过了防漏气处理，以保证腔体内处于高气压状态时不发生漏气现象。

所述硅氟橡胶圈16用于顶板7与罐体19之间、底板17与罐体19之间，侧盖11与观察窗10之间等3个位置，作用是防止罐体漏气，使罐体内部保持良好的气密性；

所述底板17与顶板7相同，由ABS工程胶板制成，侧壁有第四连接孔14和第五连接孔18；

所述罐体19采用316L不锈钢制成，其顶部和底部均有外沿部分，外沿部分有螺丝孔，从而方便利用大六角螺丝4将罐体19与顶板7以及罐体19与底板17紧密结合起来。

所述地电极20为平板电极，由黄铜制成，地电极20与接地端15直接相连，地电极20可通过端部的螺纹更换为球电极；

所述高压电极21为针电极，由黄铜制成，其与高压输入端直接相连，多余的裸露部分用绝缘套圈包裹，防止电晕现象的出现，高压电极可通过端部的螺纹更换为板电极和球电极中的任意一种电极；

所述温湿度探头22材料为316L不锈钢，目的是探测腔体内的温度与湿度，并将温度与湿度传递给电子温湿度变送器2；

所述第一旋塞阀24接于第二三通阀30与罐体19之间，通过控制第一旋塞阀24的开关即可实现放电实验腔体与充放气装置的联通与闭合；

所述耐高温硅胶管23用于第一旋塞阀24、第二旋塞阀26、第三旋塞阀28、第四旋塞阀32、第五旋塞阀34、第六旋塞阀36、第一三通阀29、第二三通阀30、第三三通阀33、缓冲气体罐27、环保绝缘气体罐25、真空泵35、废气回收装置31之间的联通；

所述环保绝缘气体罐25内为C₄F₇N、C₅F₁₀O、CF₃I、HFO-1234ze(E)、HFO-1234yf等气体的任意一种；

所述缓冲气体罐27内为CO₂、N₂、空气等混合气体的任意一种；

所述第一三通阀29、第二三通阀30、第三三通阀33起到连接作用；

所述第一旋塞阀24、第二旋塞阀26、第三旋塞阀28、第四旋塞阀32、第五旋塞阀34、第六旋塞阀36用于控制耐高温硅胶管23的联通与阻断，通过各旋塞阀之间的配合即可往放电实验腔体内充入不同气体混合比和不同压强大小的环保绝缘气体和缓冲气体的混合气体；

所述废气回收装置31用于回收装置内产生的废气，防止废气污染空气和威胁实验人员安全；

所述真空泵35用于当放电实验腔体内处于正常气压时，将充放气装置和放电实验腔体内的废气排出；

所述高压进线孔37位于烘箱的顶端，并经过绝缘处理，使得其与烘箱处于绝缘状态，高压导线可通过所述高压进线孔37连接到高压接入端；

所述左侧孔38位于烘箱的左侧壁，并经过绝缘处理，使得与烘箱处于绝缘状态，温湿度变送器2、数显压力表9和充放气装置可通过左侧孔38接出至烘箱外部，从而避免将电子温湿度变送器2、数显压力表9、所有旋塞阀及所有三通阀等装置置于烘箱内，进而避免高温状态对电子仪器、旋塞阀及三通阀产生损害；

所述右侧孔位39于烘箱的右侧壁，并经过绝缘处理，使得与烘箱处于绝缘状态，接地端15通过接地线与大地相连，所述接地线通过所述右侧孔39接出加热装置外部；所述接地线为裸铜导线；

所述门把手40位于烘箱门上，方便开关烘箱门；

所述聚四氟乙烯板41位于烘箱内的底部，实验时将放电实验腔体置于聚四氟乙烯板之上，从而使得放电实验腔体与烘箱处于绝缘状态；

所述烘箱观察窗42为钢化玻璃，通过烘箱观察窗42可观察到烘箱内部的情况；

所述开关43为烘箱的电源开关；

所述仪表盘44可读取烘箱内部的温度，也可对烘箱内部的温度进行设定；

所述烘箱外壳进行了接地保护设置；

所述环氧树脂为一实心的圆柱，并用两平板电极夹住，可利用其开展环保绝缘气体沿面闪络的实验；

所述高压电极21和地电极20可根据需要更换为针-板电极、板-板电极、球-板电极、球-球电极和环氧树脂中的任意一种；

所述加热装置为一密闭腔体结构，所述放电实验腔体位于所述加热装置的腔体内。

本发明通过充放气装置、放电实验腔体、加热装置(烘箱)的相互配合来对环保绝缘气体绝缘性能进行探究。其中充放气装置、电子温湿度变送器和数显压力表经过相应的孔连接到烘箱外部，放电实验腔体置于烘箱内部，通过对高压电极施加电压，可以对环保绝缘气体的绝缘性能进行实验。加热装置是将烘箱的顶部和侧壁设置了与箱体绝缘的孔，绝缘孔的存在使得各进、出线更加安全和方便。

本发明提供了一种环保绝缘气体绝缘性能的试验装置，利用该装置可对环保绝缘气体在不同条件下的绝缘性能进行探究。具体而言，为了方便理解，以压强为0.2MPa，温度为20℃条件下，环保绝缘气体和缓冲气体的体积比为15％的HFO-1234ze(E)和85％的CO₂的混合气体在极不均匀电场下的绝缘特性为例进行说明。

步骤如下：

步骤1：拧开顶板的大六角螺丝，打开放电实验腔体的顶板，用99.9％(分析纯)的无水乙醇清洗实验腔体内部、针电极和板电极，待自然风干后，将针电极安装于高压电极端，板电极安装于地电极端，并调节针-板电极间的距离为5mm后，拧紧顶板的大六角螺丝；

步骤2：将放电实验腔体放入加热装置(烘箱)内，为了使放电实验腔体与烘箱处于绝缘状态，需在烘箱内的底部放置一块厚5cm，面积比放电实验腔体底板面积稍大的聚四氟乙烯板，然后将放电实验腔体置于聚四氟乙烯板之上，并将放电实验腔体的观察窗与烘箱的观察窗置于同侧，从而方便观察放电实验腔体的内部状况；

步骤3：将电子温湿度变送器、数字压力表分别经连接线和耐高温硅胶管从左侧孔接出，使得电子温湿度变送器和数字压力表处于烘箱外部；同样将充放气装置经耐高温硅胶管从左侧孔接出，使得充放气装置也置于烘箱外部。取一导线，将导线的一端与烘箱内部放电实验腔体的高压接入端相连，导线的另一端则穿过高压进线孔后与外部的高压发生装置相连；另取一接地线，将接地线的一侧与放电实验腔体的接地端相连，导线的另一端穿过烘箱右侧孔后接地；

步骤4：打开第一旋塞阀、第五旋塞阀和第六旋塞阀，将其余旋塞阀保持关闭状态，利用真空泵将装置内的气压抽至真空后，先依次关闭第六旋塞阀和第五旋塞阀，再关闭真空泵的电源，然后将装置静置30分钟，观察数字压力表的示数有无变化，若无变化，则证明装置气密性良好，可进行下一步骤的操作；

步骤5：气密性检查结束后，保持第一旋塞阀和第二旋塞阀处于打开状态，其余旋塞阀处于关闭状态，将绝缘气体充入放电实验腔体直至数显压力表显示值为-0.055MPa，然后关闭第二旋塞阀，打开第三旋塞阀，将CO₂充入放电实验腔体直至数显压力表显示值为0.2MPa；

步骤6：关闭所有旋塞阀，将放电实验腔体内的气体静置30分钟，使两种气体充分混合；

步骤7：设定烘箱温度为20℃后，利用电子温湿度变送器监视放电实验腔体内的温度变化情况，当经过一段时间后，电子温湿度变送器上的温度为20℃且不发生变化时，即可进行下一步的操作。

步骤8：对高压接入端施加正直流电压。实验时匀速升高电压，当从观察窗中发现高压电极和地电极发生击穿时，记录该电压值，然后将电压降至0，静置2分钟，待绝缘气体充分恢复其绝缘性能后，再进行第2次加压实验。将此步骤重复10次，最后取平均值。

步骤9：分别对高压接入端施加负直流和工频交流电压，重复步骤8；

步骤10：实验结束后，先打开第一旋塞阀和第四旋塞阀，其余旋塞阀处于关闭状态，待放电实验腔体内的气压降至0MPa后，再关闭第四旋塞阀，先打开真空泵电源开关，再依次打开第五旋塞阀和第六旋塞阀，将装置内的气压抽至真空状态；

步骤11：该组实验结束。按照实验需要改变实验温度、气体混合比和压强大小等变量，进行下一组实验。

(1)本发明中环保绝缘气体包括但不限定于C₅F₁₀O、C₄F₇N、CF₃I，HFO-1234ze(E)、HFO-1234yf等气体中的一种，缓冲气体可选择CO₂、N₂、干燥空气3种气体中的任意一种。当要研究其它环保绝缘气体的绝缘特性时，可将相应气体按照需要进行替换即可。

(2)高压电极和地电极通过自带的螺纹安装在上顶板与下底板，即可通过螺纹对高压电极和地电极进行安装于拆卸。当需要探究不同电场形式下的绝缘气体的绝缘特性时，可将高压电极-地电极按需要更换为板-板电极、球-板电极、球-球电极或者环氧树脂固体材料中的任意一种。

(3)上顶板和下底板的材料可替换为316L不锈钢或其它钢铁材料，当选择此方案时，则相应的罐体材料应选择为有机玻璃或钢化玻璃中的一种，此时，由于罐体已经处于透明状态，可直接通过玻璃随时观察罐内的放电情况，因此在这种结构下不需要再设置观察窗；

在充放气装置中，本发明利用各旋塞阀的配合，可按照实验需要将不同缓冲气体类型、不同气体混合比、不同压强大小的环保绝缘气体与缓冲气体充入放电实验腔体中；

在放电实验腔体中，高压电极和地电极均通过自带的螺纹安装于顶板与底板上，因此可根据需要对高压电极和地电极进行替换，可拆卸式的放电实验腔体使得腔体内部的清洗与电极的更换更加方便。罐体的侧壁设置了观察窗，通过观察窗可直接观察到放电实验腔体内的放电情况。电子温湿度变送器与数显压力表的应用能够使实验人员更加精确的读取实验腔体内的温度、湿度与压力值，从而减少实验误差。

在加热装置中，按照出线需要在烘箱的顶部、左侧壁和右侧壁分别设置了顶孔、左侧孔以及右侧孔等三个绝缘孔。其中高压导线经高压进线孔穿入并连接于高压接入端；充放气装置、数显压力表和电子温湿度变送器的耐高温硅胶管和连接线经左侧孔穿入并分别连接于放电实验腔体的第五连接孔、第三连接孔和第一连接孔；接地线经右侧孔穿入并接于放电实验腔体的接地端。烘箱上的顶孔、左侧孔以及右侧孔均经过绝缘处理，以保证施加于放电实验腔体上的电压不会传递到烘箱上，从而保证实验安全。此外，烘箱的应用能够保证放电实验腔体处于恒温状态，从而能够细致探究不同温度下环保绝缘气体的绝缘特性。

Claims (35)

1.一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，包括：充放气装置、放电实验腔体及加热装置；所述充放气装置通过耐高温硅胶管(23)从第五连接孔(18)插入所述放电实验腔体的内部，所述放电实验腔体置于所述加热装置的内部；

所述放电实验腔体包括：高压接入端(1)、电子温湿度变送器(2)、大六角螺丝(4)、绝缘套圈(5)、顶板(7)、数显压力表(9)、观察窗(10)、侧盖(11)、石英玻璃(12)、小六角螺丝(13)、接地端(15)、硅氟橡胶圈(16)、底板(17)、罐体(19)、地电极(20)、高压电极(21)、温湿度探头(22)；所述高压接入端(1)穿过所述顶板(7)上的第二连接孔(6)插入所述罐体(19)的内部并与所述高压电极(21)固定连接，且所述高压接入端(1)与所述高压电极(21)的连接体外部套有所述绝缘套圈(5)；所述电子温湿度变送器(2)通过所述顶板(7)上的第一连接孔(3)插入所述罐体(19)的内部并与所述温湿度探头(22)固定连接；所述顶板(7)和所述底板(17)均通过所述大六角螺丝(4)与所述罐体(19)固定，形成密闭腔体；所述底板(17)与所述罐体(19)的连接处设置有硅氟橡胶圈(16)；所述顶板(7)与所述罐体(19)的连接处设置有硅氟橡胶圈；所述观察窗(10)固定于所述罐体(19)侧部；所述侧盖(11)通过所述小六角螺丝(13)固定于所述观察窗(10)端部；所述观察窗(10)与所述侧盖(11)的连接处设置有硅氟橡胶圈，通过所述侧盖(11)上的石英玻璃(12)观察所述罐体(19)的内部；所述接地端(15)通过所述底板(17)上的第四连接孔(14)插入所述罐体(19)的内部并与所述罐体(19)内部的地电极(20)固定连接；所述数显压力表(9)通过耐高温硅胶管并由第三连接孔(8)插入所述罐体(19)内部；

所述充放气装置包括：第一旋塞阀(24)、第二旋塞阀(26)、第三旋塞阀(28)、第四旋塞阀(32)、第五旋塞阀(34)、第六旋塞阀(36)、第一三通阀(29)、第二三通阀(30)、第三三通阀(33)、耐高温硅胶管(23)、环保绝缘气体罐(25)、缓冲气体罐(27)、真空泵(35)、废气回收装置(31)；通过所述耐高温硅胶管(23)、所述第一三通阀(29)、所述第二三通阀(30)、所述第三三通阀(33)、所述第一旋塞阀(24)、所述第二旋塞阀(26)、所述第三旋塞阀(28)、所述第四旋塞阀(32)、所述第五旋塞阀(34)及所述第六旋塞阀(36)将所述环保绝缘气体罐(25)、缓冲气体罐(27)、真空泵(35)、废气回收装置(31)与罐体(19)联通；所述充放气装置穿过左侧壁的左侧孔(38)后接出所述加热装置的外部；

所述加热装置包括：高压进线孔(37)、左侧孔(38)、右侧孔(39)、门把手(40)、聚四氟乙烯板(41)、烘箱观察窗(42)、开关(43)、仪表盘(44)；所述加热装置为一烘箱，加热装置的顶部设有高压进线孔(37)，左侧壁设有左侧孔(38)，右侧壁设有右侧孔(39)；高压导线穿过顶部的高压进线孔(37)后接出所述加热装置的外部；所述数显压力表(9)和所述电子温湿度变送器(2)穿过左侧壁的左侧孔后接出所述加热装置的外部，所述接地端(15)通过接地线与大地连接，所述接地线穿过右侧壁的右侧孔(39)后接出所述加热装置外部，所述接地线为裸铜导线。

2.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述高压接入端(1)为电压输入端，所用材料为黄铜，高压接入端(1)的端部焊接有一金属圆球以便连接导线；第二连接孔(6)用硅氟橡胶圈进行密闭处理。

3.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述电子温湿度变送器(2)通过导线经所述顶板(7)边缘的第一连接孔(3)与放电实验腔体内的温湿度探头(22)相连，电子温湿度变送器(2)实时读取腔体内的温度与湿度；第一连接孔(3)用硅氟橡胶圈进行密闭处理。

4.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述顶板(7)上设有6个所述大六角螺丝(4)，6个螺丝均匀地分布在顶板的四周；螺丝拧紧后使所述顶板(7)与所述罐体(19)处于密闭状态，通过拆卸螺丝使所述顶板(7)与所述罐体(19)分离。

5.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述绝缘套圈(5)的材料为硅橡胶，所述绝缘套圈(5)包裹于所述高压接入端(1)裸露出的端部。

6.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述顶板(7)由ABS工程胶板制成，所述顶板(7)的顶部有第二连接孔(6)，所述顶板(7)的侧壁有第一连接孔(3)和第三连接孔(8)。

7.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述数显压力表(9)通过耐高温硅胶管(23)穿过第三连接孔(8)后与腔体内部联通；所述第三连接孔(8)用硅氟橡胶圈进行密闭处理。

8.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述观察窗(10)为一中空圆柱体，位于罐体(19)的侧壁，并与所述罐体(19)焊接在一起；所述观察窗(10)的材料为316L不锈钢。

9.如权利要求8所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述侧盖(11)与所述观察窗(10)之间用硅氟橡胶圈进行密闭处理，所述侧盖(11)的材料为316L不锈钢。

10.如权利要求9所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述石英玻璃(12)与所述侧盖(11)连在一起，所述石英玻璃(12)的厚度为20mm。

11.如权利要求9所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述小六角螺丝(13)共有6个，通过对小六角螺丝(13)的拆卸实现对所述侧盖(11)的拆卸。

12.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述接地端(15)的材料为黄铜；所述接地端(15)的端口上焊接了一球体；第四连接孔(14)用硅氟橡胶圈进行密闭处理。

13.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述硅氟橡胶圈(16)用于顶板(7)与罐体(19)之间、底板(17)与罐体(19)之间及侧盖(11)与观察窗(10)之间进行密闭处理。

14.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述底板(17)与所述顶板(7)材质相同，均为ABS工程胶板，所述底板(17)的侧壁有第四连接孔(14)和第五连接孔(18)。

15.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述罐体(19)的材料为316L不锈钢，所述罐体(19)的顶部和底部均有外沿部分，外沿部分有螺丝孔，利用大六角螺丝(4)穿过所述螺丝孔将罐体(19)与顶板(7)及罐体(19)与底板(17)紧密结合起来。

16.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述地电极(20)为平板电极或球电极，所述地电极(20)的材料为黄铜，所述地电极(20)与所述接地端(15)直接相连。

17.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述高压电极(21)为针电极，所述高压电极(21)的材料为黄铜，所述高压电极(21)与所述高压接入端(1)直接相连，所述高压电极通过其端部的螺纹更换为板电极或球电极。

18.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述温湿度探头(22)材料为316L不锈钢，所述温湿度探头(22)将探测腔体内的温度与湿度传递给所述电子温湿度变送器(2)。

19.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述第一旋塞阀(24)接于所述第二三通阀(30)与所述罐体(19)之间，通过控制第一旋塞阀(24)的开关实现放电实验腔体与充放气装置的联通与闭合。

20.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述环保绝缘气体罐(25)内为环保绝缘气体，所述环保绝缘气体包括：C₄F₇N、C₅F₁₀O、CF₃I、HFO-1234ze(E)、HFO-1234yf。

21.如权利要求20所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述缓冲气体罐(27)内为CO₂、N₂、或干燥空气。

22.如权利要求21所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述第一旋塞阀(24)、所述第二旋塞阀(26)、所述第三旋塞阀(28)、所述第四旋塞阀(32)、所述第五旋塞阀(34)及所述第六旋塞阀(36)用于控制所述耐高温硅胶管(23)的联通与阻断。

23.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述废气回收装置(31)用于回收装置内产生的废气。

24.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述真空泵(35)用于当放电实验腔体内处于正常气压时，将充放气装置和放电实验腔体内的废气排出。

25.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述高压进线孔(37)位于所述加热装置的顶端，所述高压进线孔(37)用硅氟橡胶圈进行密闭处理，高压导线通过高压进线孔(37)连接到所述高压接入端(1)。

26.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述左侧孔(38)位于所述加热装置的左侧壁，并经过绝缘处理，使得与所述加热装置处于绝缘状态；所述电子温湿度变送器(2)、所述数显压力表(9)和所述充放气装置通过所述左侧孔(38)接出所述加热装置的外部，从而避免将电子温湿度变送器(2)、数显压力表(9)、第一旋塞阀(24)、第二旋塞阀(26)、第三旋塞阀(28)、第四旋塞阀(32)、第五旋塞阀(34)、第六旋塞阀(36)、第一三通阀(29)、第二三通阀(30)及第三三通阀(33)置于加热装置内。

27.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述右侧孔(39)位于加热装置的右侧壁，并经过绝缘处理，使得与加热装置处于绝缘状态，所述接地端(15)通过接地线与大地相连，所述接地线通过所述右侧孔(39)接出加热装置外部；所述接地线为裸铜导线。

28.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述门把手(40)位于加热装置的门上。

29.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述聚四氟乙烯板(41)位于加热装置内的底部，实验时将放电实验腔体置于聚四氟乙烯板之上，从而使得放电实验腔体与烘箱处于绝缘状态。

30.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述烘箱观察窗(42)为钢化玻璃，通过烘箱观察窗(42)可观察到烘箱内部的情况。

31.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述开关(43)为烘箱的电源开关。

32.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述仪表盘(44)用于读取加热装置内部的温度及设定加热装置内部的温度。

33.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述加热装置的外壳进行了接地保护设置。

34.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述高压电极(21)和地电极(20)为针-板电极、板-板电极、球-板电极、球-球电极和环氧树脂中的任意一种。

35.如权利要求1所述的一种环境工况可控的环保气体绝缘性能试验装置，其特征在于，所述加热装置为一密闭腔体结构，所述放电实验腔体位于所述加热装置的内部。

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