[实用新型]一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置

权利要求书

1.一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置，其特征在于，包括：

一工频交流电源系统：包括电源调压控制台、无局放工频试验变压器、无局放保护电阻、工频电容分压器；实验室内工频交流市电220V/50Hz经导线与调压台的输入端口连接，经调压台调控由其输出端口接入工频试验变压器输入端口，试验变压器的输出端口经导线接入通过保护电阻后其输出将电容分压器与气体放电室并联接入；其中电容分压器经衰减探头后连入数字示波器可对加载在气体放电室的电压进行测量，而试验变压器通过调压台调控给经导线连接的气体放电室提供连续调节工频交流电压；

一气体放电室：工频交流供压系统的输出端经导线与气体放电室相连，导线通过高压套管连入气体放电室的内部的模拟绝缘缺陷，将试验电源电压加载到模拟绝缘缺陷的一端，绝缘缺陷的另一端经接地线与大地直接相连，这样电源可供给模拟绝缘缺陷局部放电的连续可调节的工频交流电压；

一检测系统：包括脉冲电流检测系统和气相色谱质谱检测系统两部分；所述的脉冲电流检测系统采用IEC60270并联检测法，由所述的气体放电室的高压端引出导线连接到耦合电容的高压端，所述耦合电容的低压端通过导线连接检测阻抗；PD脉冲信号通过检测阻抗放大输入到数字存储示波器中，用以监视气体放电室中发生的PD，并记录PD脉冲信号的幅值；所述的气相色谱质谱检测系统通过特氟龙导气管连接到气体放电室9缸体的采样口上，用以检测出ppbv级的SO₂F₂、SOF₂、CO₂、CF₄、H₂S、CS₂、SO₂气体产物的含量；

一绝缘缺陷模型：构建自由金属微粒缺陷。

2.根据权利要求1所述的一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置，其特征在于，所述的气体放电室包括不锈钢柱状腔体、设置在不锈钢柱状腔体顶端的高压导杆、套在高压导杆一端的高压套管、通过法兰固定在设置在不锈钢柱状腔体顶端的椭球形顶盖；人工绝缘缺陷模型设置在不锈钢柱状腔体内部，石英观察窗对称设置在不锈钢柱状腔体两侧，接地导电杆一端接地，另一端与人工绝缘缺陷模型连接；真空泵通过不锈钢管与不锈钢柱状腔体一侧连通，采样口通过不锈钢管与不锈钢柱状腔体另一侧连通。

3.根据权利要求2所述的一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置，其特征在于，不锈钢缸体的形状为内径为50cm、厚度为1.0cm、高度为60cm的圆柱体，两端采用椭圆形封头结构；所述的不锈钢缸体最高承受5个大气压；所述的不锈钢缸体的顶端封口为可方便拆卸的椭圆形顶盖，在所述的不锈钢缸体上端开口处固接一直径为55cm、厚度为1.0cm的不锈钢材质的法兰，采用矩形密封槽配合o形橡胶圈密封结构，并使用15根螺杆直径为15mm的螺钉提供足够的压紧力将直径为55cm、厚度为1.2cm的不锈钢材质的顶盖固定在所述的不锈钢缸体的法兰上以保证缸体的密封性。

4.根据权利要求1所述的一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置，其特征在于，椭圆形顶盖中心处设置一个孔径为20cm的通孔，高压导杆和法兰与聚四氟乙烯高压套管一次性封装成形从顶盖的通孔深入到缸体内部，通过法兰将顶盖的通孔密封。

5.根据权利要求4所述的一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置，其特征在于，不锈钢缸体底端中心处设置一个15mm的通孔，接地导电杆穿过该通孔并密封固定在所述的不锈钢缸体底部；所述接地导电杆伸出缸体的一端通过铜编带接地，其伸入缸体内部的一端及高压导电杆伸入缸体内部的一端均采用螺纹总长为20mm，螺距为1mm的螺纹结构与所述的绝缘缺陷电极连接以调节电极之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种GIS中自由金属微粒绝缘缺陷模拟实验装置，其特征在于，在不锈钢缸体的一侧壁的中部设置一孔径为2cm的通孔；该通孔连通一根不锈钢管，真空压力表通过真空压力球阀接在不锈钢管上用以监测和显示缸体内部真空度和气压大小，同样的不锈钢管上面再接一个进样球阀，该进样球阀另一端进样口通过特氟龙导气管与SF₆钢瓶连通用以充气。