[实用新型]一种混合气体低温击穿电压及光谱检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高压电试验技术领域，具体涉及一种混合气体低温击穿电压及光谱检测装置。

背景技术

自20世纪60年代开始，SF₆气体因具有较高的绝缘能力和优良的灭弧性能被广泛使用在电力工业中，如气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)、气体断路器(GCB)、气体输电管线(GIL)等。然而，SF₆在实际应用中存在着一些不如人意之处：SF₆气体在压力较大，环境温度过低的情况下容易液化，这使在高寒地区冬季寒冷季节使用受到限制，对电力设备的安全运行构成严重威胁；此外，SF₆气体的大量使用会对全球的温室效应产生影响，在《京都议定书》中，SF₆被列为受限制的六种温室气体之一，其全球变暖系数(GWP)是CO₂气体的23900倍。长期以来，人们为寻找SF₆的替代气体进行了大量研究，但尚未发现一种在绝缘性能和灭弧性能方面可以完全替代SF₆的气体，于是人们开始寻求使用SF₆混合气体(如SF₆/N₂、SF₆/CF₄混合气体)作为绝缘灭弧介质，不仅可以降低绝缘气体的液化温度，而且可以减少SF₆气体的使用量。目前，对混合气体在高压开关中的应用还处于理论探索阶段，已有的实验研究也是局限于常温状态下的混合气体击穿特性研究，对于低温条件下混合气体击穿绝缘特性及等离子体光谱的问题，有待进一步研究。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种混合气体低温击穿电压及光谱检测装置。

本实用新型的技术方案：

一种混合气体低温击穿电压及光谱检测装置，包括：

SF₆混合气体充放与回收装置、低温环境设定装置、混合气体击穿电压检测装置和光谱采集装置；

所述SF₆混合气体充放与回收装置包括：用于存放SF₆气体的高压气瓶、用于存放另一种气体的高压气瓶、混合气体储气罐、压缩机1、过滤吸收装置、真空泵、气体连接管路、气体流量计G₁、气阀K₁、气体流量计G₂、气阀K₂、电接点压力表G₄和气阀K₃；

所述低温环境设定装置包括：温度控制系统、压缩机2、热交换器、冷凝器、膨胀阀、电动机和存储器；

所述混合气体击穿电压检测装置包括：气体密封系统、用于测量瞬态高电压的阻容分压器、用于显示阻容分压器低压端输出电压的示波器、高压电产生装置和第一电阻；所述气体密封系统包括：封闭容器、密封气室、正电极、负电极、温度传感器和调距旋钮；

所述光谱采集装置包括：上位机、光同步触发探头、光纤探头和光纤光谱仪；

所述高压气瓶分别与混合气体储气罐的两个进气口相连，所述气体流量计G₁和气阀K₁设置在存放SF₆气体的高压气瓶与混合气体储气罐的气体连接管路上，气体流量计G₂和气阀K₂设置在存放另一种气体的高压气瓶与混合气体储气罐的气体连接管路上，可实现SF₆气体与另一气体以任意比例混合，所述混合气体储气罐上设置有电接点压力表G₄，用于检测混合气体储气罐中两种气体的分压力，混合气体储气罐出气口通过气体连接管路分别连接压缩机和真空泵，真空泵连接过滤吸收装置，压缩机1通过气体连接管路与热交换器的混合气体输入端连接，气体连接管路上设置有气阀K₃；所述压缩机1用于将混合气体储气罐中的混合气体充入气体密封系统，或者将气体密封系统中的混合气体回收至混合气体储气罐中；

所述热交换器的气体出口连接压缩机2气体输入端，压缩机2驱动端连接电动机，压缩机2气体输出端连接冷凝器一端，冷凝器另一端连接存储器，存储器连接膨胀阀，膨胀阀连接交换器的气体入口，热交换器和膨胀阀分别与温度控制系统输出端连接，温度控制系统输入端连接温度传感器；