CN116500079A - 一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置及方法，实验装置包括热加速实验装置和电热联合实验装置。热加速实验装置包括第一实验罐和第一温控单元。第一温控单元用于使得第一实验罐中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下。电热联合实验装置包括第二实验罐、第二温控单元和施压单元。第二温控单元用于使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件下，施压单元用于使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的电压条件下。本申请的实验装置利用较短的时间可获得设备运行寿命周期内的气固相容性规律，确保设备及气体长期运行稳定性。

Description

一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置及方法

技术领域

本申请涉及高端装备的环保气体输变电设备领域，尤其涉及一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置及方法。

背景技术

六氟化硫（SF6）气体作为优良的绝缘和灭弧介质在电气设备中广泛应用，但SF6的温室效应是CO2的24300倍，在大气中存续的寿命高达3200年，对环境存在较大的不利影响。国内外研究表明，全氟异丁腈（C4F7N）等环保气体与CO2、N2构成的混合气体绝缘强度高，温室效应低，被认为是极具潜力的SF6环保替代气体。由于环保气体温室效应低，设备运行工况下的环保气体稳定性能稍弱于SF6气体，可能与设备中导体（金属）、绝缘和密封材料等发生相容性问题，亟需开发环保混合气体与设备固体材料相容性的实验装置及方法。

现有标准大多是关于油纸绝缘、橡胶、塑料等电气材料的热老化试验及分析方法，模拟材料放置在空气或油中的长期老化情形，与环保气体输变电设备实际的运行工况差异较大，对气固相容性实验指导性较差，可见目前缺乏气体与固体材料相容性相关的实验装置和检测方法，难以判断环保气体设备中气固相容性是否满足长期运行稳定性要求，有必要模拟设备运行工况开展环保混合气体与固体材料的相容性实验检测，以获得气固材料相容性规律，为环保气体输变电设备设计研发提供参考。

发明内容

本申请提供一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置及方法，能够利用较短的时间可获得设备运行寿命周期内的气固相容性规律。

本申请的实施例提供了一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，包括热加速实验装置和电热联合实验装置。热加速实验装置包括第一实验罐和第一温控单元，第一实验罐用于容纳环保混合气体和固体材料试样，第一温控单元用于使得第一实验罐中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下。电热联合实验装置包括第二实验罐、第二温控单元和施压单元，第二实验罐用于容纳环保混合气体和固体材料试样中的环氧树脂绝缘材料试样，第二温控单元用于使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件下，施压单元用于使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的电压条件下。

在其中一些实施例中，热加速实验装置还包括第一气压表、架体和第一气体循环单元。第一气压表安装在第一实验罐上，第一气压表用于检测第一实验罐中的气压。架体安装在第一实验罐中，架体包括置物架和/或悬挂架，架体用于供装入第一实验罐中的固体材料试样放置。第一气体循环单元安装在第一实验罐上，第一气体循环单元用于使得第一实验罐中的气体循环流动。

在其中一些实施例中，施压单元包括高压套管和平板电极。高压套管安装在第二实验罐上，高压套管与电源连接。平板电极安装在第二实验罐中，平板电极的数量为两个，两个平板电极均为水平设置，并在竖直方向上布置，且距离可调整，两个平板电极分别连接高压套管和第二实验罐的壳体。

在其中一些实施例中，电热联合实验装置还包括第二气压表和第二气体循环单元。第二气压表安装在第二实验罐上，第二气压表用于检测第二实验罐中的气压。第二气体循环单元安装在第二实验罐上，第二气体循环单元用于使得第二实验罐中的气体循环流动。

本申请的实施例还提供了一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，采用上述的环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，实验方法包括以下步骤： 配制环保混合气体。制作多类固体材料试样，各类固体材料试样的数量均为多个。将多个同类固体材料试样装入第一实验罐中。对第一实验罐进行抽真空，将环保混合气体充入第一实验罐中。使得第一实验罐中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下，第一实验时间后，从第一实验罐中收集环保混合气体试样，对环保混合气体试样进行性能测试。从第一实验罐中取出固体材料试样，对固体材料试样进行性能测试。将多个环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐中。对第二实验罐进行抽真空，将环保混合气体充入第二实验罐中。使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件和电压条件下，第二实验时间后，从第二实验罐中收集气体试样，对气体试样进行性能测试。从第二实验罐中取出环氧树脂绝缘材料试样，对环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试。

在其中一些实施例中，将多个同类固体材料试样装入第一实验罐中时，使得各固体材料试样之间以及固体材料试样与第一实验罐的内壁之间具有间隙。将多个环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐中时，使得各环氧树脂绝缘材料试样之间以及环氧树脂绝缘材料试样与第二实验罐的内壁之间具有间隙。

在其中一些实施例中，将环保混合气体充入第一实验罐中前，采用环保混合气体对第一实验罐进行气体冲洗，重复多次，将环保混合气体充入第一实验罐中后，第一实验罐中的气压范围为0.1~0.3 MPa。将环保混合气体充入第二实验罐中前，采用环保混合气体对第二实验罐进行气体冲洗，重复多次，将环保混合气体充入第二实验罐中后，第二实验罐中的气压范围为0.1~0.3MPa。

在其中一些实施例中，使得第一实验罐中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下时，将装入金属导体材料试样的第一实验罐中的温度设置为120 ℃，第一实验时间大于或等于15天。装入环氧树脂绝缘材料试样的第一实验罐中的温度设置为100 ℃，第一实验时间大于或等于90天。装入橡胶密封材料试样的第一实验罐中的温度设置为100 ℃，第一实验时间大于或等于15天。使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件和电压条件下时，将第二实验罐中的施加电压设置为小于或等于120 kV，第二实验罐中的温度设置为100 ℃，第二实验时间大于或等于7天。

在其中一些实施例中，使得第一实验罐中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下时，第一实验罐中的气体换气速率为3~10次/h。使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件和电压条件下时，第二实验罐中的气体换气速率为3~10次/h。

在其中一些实施例中，对固体材料试样进行性能测试前，将固体材料试样在性能测试所要求的环境下放置大于或等于16 h，小于或等于6天。对环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试前，将环氧树脂绝缘材料试样在性能测试所要求的环境下放置大于或等于16 h，小于或等于6天。

根据本申请的实施例提供的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，包括热加速实验装置和电热联合实验装置。热加速实验装置包括第一实验罐和第一温控单元，第一实验罐用于容纳环保混合气体和固体材料试样，第一温控单元用于使得第一实验罐中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下。电热联合实验装置包括第二实验罐、第二温控单元和施压单元，第二实验罐用于容纳环保混合气体和固体材料试样中的环氧树脂绝缘材料试样，第二温控单元用于使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件下，施压单元用于使得第二实验罐中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的电压条件下。本申请的实验装置实现了针对设备中不同固体材料所处的运行工况，采用可模拟现场设备承受电压和通流的加速实验条件，对金属、环氧树脂和橡胶材料试样均开展热加速实验，可检验通流温升下的气固相容性。同时，设备绝缘沿面还需承受电场作用，对环氧树脂材料开展电热联合实验，掌握电压和电流共同作用下的气固相容性。由此，采用加速实验方法，利用较短的时间可获得设备运行寿命周期内的气固相容性规律，确保设备及气体长期运行稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例中热加速实验装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中电热联合实验装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现有技术与气固相容性相关的技术方案是热老化试验，而现有技术的热老化加速试验没有模拟设备运行中气固材料承受工频电压的现场工况，单一的热加速试验不能满足环保气体输变电设备的材料选型及设计研发需求。

针对上述问题及不足，参阅图1、2，本申请的实施例提供了一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，包括热加速实验装置1和电热联合实验装置2。

热加速实验装置1用于对环保混合气体和固体材料试样进行设备运行时所处的温度条件下的热加速相容性试验。热加速实验装置1包括第一实验罐11、第一气压表（图中未示出）、架体12、第一温控单元13和第一气体循环单元14。

第一实验罐11用于容纳环保混合气体和固体材料试样。第一实验罐11为立式圆柱状密封实验罐。第一实验罐11的容积不小于固体材料试样总体积的10倍，推荐大于1 L且小于或等于3 L。第一实验罐11用于容纳环保混合气体与金属导体材料试样或环氧树脂绝缘材料试样时，第一实验罐11直径不小于200 mm。第一实验罐11用于容纳环保混合气体与橡胶密封材料试样时，第一实验罐11高度不小于300 mm。第一实验罐11采用304不锈钢加工而成，不应使用铜或铜合金。第一实验罐11采用与橡胶密封材料试样相同材质的密封圈构成良好的密封。第一实验罐11的壳体上开设有第一充气口，第一充气口用于将环保混合气体充入第一实验罐11中。

第一气压表用于检测第一实验罐11中的气压。第一气压表安装在第一实验罐11上。

架体12用于供装入第一实验罐11中的固体材料试样放置。架体12安装在第一实验罐11中。架体12包括置物架121和/或悬挂架122。第一实验罐11用于容纳环保混合气体与金属导体材料试样或环氧树脂绝缘材料试样时，架体12选用置物架121，金属导体材料试样放置在置物架121上。第一实验罐11用于容纳环保混合气体与橡胶密封材料试样时，架体12选用悬挂架122，橡胶密封材料试样悬挂在悬挂架122上。置物架121、悬挂架122均采用304不锈钢加工而成。

第一温控单元13用于使得第一实验罐11中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下。第一温控单元13安装在第一实验罐11上的下方。第一温控单元13满足以下条件：100 ℃及以下温度的允许公差为±1 ℃，100~300 ℃温度范围内的允许公差为±2 ℃。

第一气体循环单元14用于使得第一实验罐11中的气体循环流动。第一气体循环单元14配置有风力检测仪。第一气体循环单元14安装在第一实验罐11的内壁侧面。第一气体循环单元14将第一实验罐11内的气体平均流速控制为0.5±0.25 m/s，确保固体材料试样加热温度的均匀性。

电热联合实验装置2用于对环保混合气体和固体材料试样中的环氧树脂绝缘材料试样进行设备运行时所处的温度和电压条件下的热加速相容性试验。电热联合实验装置2包括第二实验罐21、第二气压表（图中未示出）、施压单元22、第二温控单元23和第二气体循环单元24。

第二实验罐21用于容纳环保混合气体和固体材料试样中的环氧树脂绝缘材料试样。第二实验罐21为立式圆柱状密封实验罐。第二实验罐21限定出第二实验罐21。第二实验罐21的容积不小于2 L，直径不小于400 mm，高度不小于30 mm。第二实验罐21采用304不锈钢加工而成，不应使用铜或铜合金。第二实验罐21采用与橡胶密封材料试样相同材质的密封圈构成良好的密封。第二实验罐21的壳体上开设有第二充气口，第二充气口用于将环保混合气体充入第一实验罐11中。

第二气压表用于检测第二实验罐21中的气压。第二气压表安装在第二实验罐21上。

施压单元22用于使得第二实验罐21中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的电压条件下。施压单元22包括高压套管221、平板电极222。

高压套管221，具体为高压复合外套绝缘套管，其用于传输电力。高压套管221与工频试验电源连接。高压套管221安装在第二实验罐21上的顶部。高压套管221的工频耐受电压不低于150 kV。

平板电极222用于供装入第二实验罐21中的环氧树脂绝缘材料放置，以及对环氧树脂绝缘材料试样施加电压。平板电极222安装在第二实验罐21中。平板电极222的数量为两个，两个平板电极222均为水平设置，并在竖直方向上布置，分别记为上平板电极和下平板电极。上平板电极和下平板电极之间的距离可调整，以与环氧树脂绝缘材料试样高度一致。上平板电极连接高压套管221，下平板电极连接第二实验罐21的壳体。平板电极222的直径不小于300 mm。平板电极222均采用304不锈钢加工而成。

第二温控单元23用于使得第二实验罐21中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件下。第二温控单元23安装在第二实验罐21上的下方。第二温控单元23满足以下条件：100 ℃及以下温度的允许公差为±1 ℃，100~300 ℃温度范围内的允许公差为±2 ℃。

第二气体循环单元24用于使得第二实验罐21中的气体循环流动。第二气体循环单元24配置有风力检测仪。第二气体循环单元24安装在第二实验罐21的内壁侧面。第二气体循环单元24将第二实验罐21内的气体平均流速控制为0.5±0.25 m/s，确保固体材料试样加热温度的均匀性。

本申请的实施例还提供了一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，采用上述的环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，实验方法包括以下步骤：

步骤一、配制环保混合气体。

上述步骤中，按照主绝缘气体体积占比要求配制环保混合气体。环保混合气体由全氟异丁腈（C4F7N）、全氟戊酮（C5F10O）、三氟甲基磺酰氟（CF3SO2F）和CO2、N2和空气等构成，其中全氟异丁腈（C4F7N）、全氟戊酮（C5F10O）、三氟甲基磺酰氟（CF3SO2F）称为主绝缘气体，体积占比不大于50%，CO2、N2和空气等称为缓冲气体。

步骤二、制作多类固体材料试样，各类固体材料试样的数量均为多个。

上述步骤中，固体材料的种类包括金属导体材料、环氧树脂绝缘材料和橡胶密封材料。

将铝、铜等金属导体材料制作成圆柱状或方块状，高度小于或等于50 mm，体积小于或等于10000 mm³。环氧树脂绝缘材料试样制作成圆柱状，厚度小于或等于10 mm，直径小于或等于50 mm。橡胶密封材料试样制作成哑铃状和圆柱状，并分别测量橡胶密封材料试样的化学组成及其压缩性能。其中，哑铃状橡胶密封材料试样的长度小于或等于50 mm，厚度小于或等于5 mm，如，哑铃状橡胶密封材料试样的长度为35 mm，厚度为2 mm，端部宽度为6mm，狭窄部分长度为12 mm，宽度为2 mm。圆柱状橡胶密封材料试样的直径小于或等于50mm，高度小于或等于15 mm，如圆柱状橡胶密封材料试样的直径为29 mm，高度为12.5 mm。

步骤三、将多个（如至少5个）同类固体材料试样装入第一实验罐11中。

上述步骤中，将多个同类固体材料试样装入第一实验罐11中时，使得各固体材料试样之间以及固体材料试样与第一实验罐11的内壁之间具有间隙。其中，各固体材料试样之间的间距至少10 mm。固体材料试样与第一实验罐11的内壁之间的间距至少50 mm。另外，固体材料试样应不受力，各面充分暴露在气体中，且不受光照。

步骤四、对第一实验罐11进行抽真空，将环保混合气体充入第一实验罐11中。

上述步骤中，将环保混合气体充入第一实验罐11中前，采用环保混合气体对第一实验罐11进行气体冲洗，重复多次，如大于或等于5次，将环保混合气体充入第一实验罐11中后，第一实验罐11中的气压范围为0.1~0.3 MPa。

步骤五、使得第一实验罐11中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下，第一实验时间后，从第一实验罐11中收集环保混合气体试样，对环保混合气体试样进行性能测试。从第一实验罐11中取出固体材料试样，对固体材料试样进行性能测试。

上述步骤中，使得第一实验罐11中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下时，将装入固体材料试样中的金属导体材料试样的第一实验罐11中的温度设置为120 ℃，第一实验时间大于或等于15天，即360 h。装入固体材料试样中的环氧树脂绝缘材料试样的第一实验罐11中的温度设置为100 ℃，第一实验时间大于或等于90天，即2160 h。装入固体材料试样中的橡胶密封材料试样的第一实验罐11中的温度设置为100 ℃，第一实验时间大于或等于15天，即360 h。

使得第一实验罐11中的环保混合气体和固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下时，第一实验罐11中的气体换气速率为3~10次/h，确保实验过程中不同固体材料试样加热温度的均匀性。

对固体材料试样进行性能测试前，将固体材料试样在性能测试所要求的环境下放置大于或等于16 h，小于或等于6天。

对固体材料试样进行性能测试时，固体材料试样不受应力。

步骤六、将固体材料试样中的多个（如至少5个）环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐21中。

上述步骤中，将固体材料试样中的多个环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐21中时，使得各环氧树脂绝缘材料试样之间以及环氧树脂绝缘材料试样与第二实验罐21的内壁之间具有间隙。其中，各环氧树脂绝缘材料试样之间的间距至少10 mm。环氧树脂绝缘材料试样与第二实验罐21的内壁之间的间距至少50 mm。另外，环氧树脂绝缘材料试样应不受力，各面充分暴露在气体中，且不受光照。

将多个环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐21中时，将环氧树脂绝缘材料试样竖直固定在上平板电极和下平板电极之间，确保连接可靠。

步骤七、对第二实验罐21进行抽真空，将环保混合气体充入第二实验罐21中。

上述步骤中，将环保混合气体充入第二实验罐21中前，采用环保混合气体对第二实验罐21进行气体冲洗，重复多次，如大于或等于5次，将环保混合气体充入第二实验罐21中后，第二实验罐21中的气压范围为0.1~0.3 MPa。

步骤八、使得第二实验罐21中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件和电压条件下，第二实验时间后，从第二实验罐21中收集气体试样，对气体试样进行性能测试。从第二实验罐21中取出环氧树脂绝缘材料试样，对环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试。

上述步骤中，使得第二实验罐21中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件和电压条件下时，根据设备沿面绝缘的电场强度控制值为3~10kV/mm，结合环氧树脂绝缘材料试样高度，将第二实验罐中的施加电压设置为小于或等于120kV，第二实验罐21中的温度设置为100 ℃，第二实验时间大于或等于7天，即168 h。

使得第二实验罐21中的环保混合气体和环氧树脂绝缘材料试样处于设备运行时所处的温度条件和电压条件下时，第二实验罐21中的气体换气速率为3~10次/h，确保实验过程中不同固体材料试样加热温度的均匀性。

对环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试前，将环氧树脂绝缘材料试样在性能测试所要求的环境下放置大于或等于16 h，小于或等于6天。

对环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试时，环氧树脂绝缘材料试样不受应力。

综上可知，本申请的实验装置实现了针对设备中不同固体材料所处的运行工况，采用可模拟现场设备承受电压和通流的加速实验条件，对金属、环氧树脂和橡胶材料试样均开展热加速实验，可检验通流温升下的气固相容性。同时，设备绝缘沿面还需承受电场作用，对环氧树脂材料开展电热联合实验，掌握电压和电流共同作用下的气固相容性。由此，采用加速实验方法，利用较短的时间可获得设备运行寿命周期内的气固相容性规律，确保设备及气体长期运行稳定性。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，其特征在于，包括：

热加速实验装置，包括第一实验罐和第一温控单元，所述第一实验罐用于容纳环保混合气体和固体材料试样，所述第一温控单元用于使得所述第一实验罐中的所述环保混合气体和所述固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下；

电热联合实验装置，包括第二实验罐、第二温控单元和施压单元，所述第二实验罐用于容纳所述环保混合气体和所述固体材料试样中的环氧树脂绝缘材料试样，所述第二温控单元用于使得所述第二实验罐中的所述环保混合气体和所述环氧树脂绝缘材料试样处于所述设备运行时所处的温度条件下，所述施压单元用于使得所述第二实验罐中的所述环保混合气体和所述环氧树脂绝缘材料试样处于所述设备运行时所处的电压条件下。

2.如权利要求1所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，其特征在于，所述热加速实验装置还包括：

第一气压表，安装在所述第一实验罐上，所述第一气压表用于检测所述第一实验罐中的气压；

架体，安装在所述第一实验罐中，所述架体包括置物架和/或悬挂架，所述架体用于供装入所述第一实验罐中的所述固体材料试样放置；

第一气体循环单元，安装在所述第一实验罐上，所述第一气体循环单元用于使得第一实验罐中的气体循环流动。

3.如权利要求1所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，其特征在于，所述施压单元包括：

高压套管，安装在所述第二实验罐上，所述高压套管与电源连接；

平板电极，安装在所述第二实验罐中，所述平板电极的数量为两个，两个所述平板电极均为水平设置，并在竖直方向上布置，且距离可调整，两个所述平板电极分别连接所述高压套管和所述第二实验罐的壳体。

4.如权利要求1所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，其特征在于，所述电热联合实验装置还包括：

第二气压表，安装在所述第二实验罐上，所述第二气压表用于检测所述第二实验罐中的气压；

第二气体循环单元，安装在所述第二实验罐上，所述第二气体循环单元用于使得第二实验罐中的气体循环流动。

5.一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一所述的环保混合气体与固体材料相容性的实验装置，所述实验方法包括以下步骤：

配制环保混合气体；

制作多类固体材料试样，各类所述固体材料试样的数量均为多个；

将多个同类所述固体材料试样装入第一实验罐中；

对所述第一实验罐进行抽真空，将所述环保混合气体充入所述第一实验罐中；

使得所述第一实验罐中的所述环保混合气体和所述固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下，第一实验时间后，从所述第一实验罐中收集环保混合气体试样，对所述环保混合气体试样进行性能测试；从所述第一实验罐中取出所述固体材料试样，对所述固体材料试样进行性能测试；

将多个环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐中；

对所述第二实验罐进行抽真空，将所述环保混合气体充入所述第二实验罐中；

使得所述第二实验罐中的所述环保混合气体和所述环氧树脂绝缘材料试样处于所述设备运行时所处的温度条件和电压条件下，第二实验时间后，从所述第二实验罐中收集气体试样，对所述气体试样进行性能测试；从所述第二实验罐中取出所述环氧树脂绝缘材料试样，对所述环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试。

6.如权利要求5所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，其特征在于，

将多个同类所述固体材料试样装入第一实验罐中时，使得各所述固体材料试样之间以及所述固体材料试样与所述第一实验罐的内壁之间具有间隙；

将多个环氧树脂绝缘材料试样装入第二实验罐中时，使得各所述环氧树脂绝缘材料试样之间以及所述环氧树脂绝缘材料试样与所述第二实验罐的内壁之间具有间隙。

7.如权利要求5所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，其特征在于，

将所述环保混合气体充入所述第一实验罐中前，采用所述环保混合气体对所述第一实验罐进行气体冲洗，重复多次，将所述环保混合气体充入所述第一实验罐中后，所述第一实验罐中的气压范围为0.1~0.3 MPa；

将所述环保混合气体充入所述第二实验罐中前，采用所述环保混合气体对所述第二实验罐进行气体冲洗，重复多次，将所述环保混合气体充入所述第二实验罐中后，所述第二实验罐中的气压范围为0.1~0.3 MPa。

8.如权利要求5所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，其特征在于，

使得所述第一实验罐中的所述环保混合气体和所述固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下时，将装入金属导体材料试样的所述第一实验罐中的温度设置为120 ℃，所述第一实验时间大于或等于15天；装入所述环氧树脂绝缘材料试样的所述第一实验罐中的温度设置为100 ℃，所述第一实验时间大于或等于90天；装入橡胶密封材料试样的所述第一实验罐中的温度设置为100 ℃，所述第一实验时间大于或等于15天；

使得所述第二实验罐中的所述环保混合气体和所述环氧树脂绝缘材料试样处于所述设备运行时所处的温度条件和电压条件下时，将所述第二实验罐中的施加电压设置为小于或等于120 kV，所述第二实验罐中的温度设置为100 ℃，所述第二实验时间大于或等于7天。

9.如权利要求5所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，其特征在于，

使得所述第一实验罐中的所述环保混合气体和所述固体材料试样处于设备运行时所处的温度条件下时，所述第一实验罐中的气体换气速率为3~10次/h；

使得所述第二实验罐中的所述环保混合气体和所述环氧树脂绝缘材料试样处于所述设备运行时所处的温度条件和电压条件下时，所述第二实验罐中的气体换气速率为3~10次/h。

10.如权利要求5所述的一种环保混合气体与固体材料相容性的实验方法，其特征在于，

对所述固体材料试样进行性能测试前，将所述固体材料试样在性能测试所要求的环境下放置大于或等于16 h，小于或等于6天；

对所述环氧树脂绝缘材料试样进行性能测试前，将所述环氧树脂绝缘材料试样在性能测试所要求的环境下放置大于或等于16 h，小于或等于6天。