一.概述

表面电荷测量试验设备本项目总共分为三部分：

1.试验腔体

主要功能是实现在常温条件下对施加高电压后的试验样件进行表面电荷进行测量；

2. 电气及参数测量

①.采用特殊设计的高压绝缘子向腔体内部引入高电压，并采用经过绝缘处理的地电极满足接地要求；

②.采用传感器对腔体预抽真空的真空压力值以及充入混合气体高气压进行测量和显示；

③.采用真空高压法兰式馈通实现内外电信号的联通。

3. 真空获得

主要功能是实现腔体的预抽真空，达到需要的真空值。

4. 移动台架

主要功能是实现试验腔体、真空获得装置和测量显示仪器的集成安装并方便移动。

二.各试验功能系统的技术要求

1.试验腔体

①. 整体结构

a. 腔体采用立式结构。腔体内有效高度约400mm，腔体内径约400mm，总容积约62L（其中直筒段容积50L，封头容积12L）。腔体上封头采用椭圆封头形式，并采用橡胶密封中高压法兰与腔体筒体相连。腔体底部封头为平底，可平稳放置于平台之上；

b. 腔体本体采用304不锈钢材质，内表面机械抛光。腔体焊接方式、密封漏率控制等参照有关标准要求进行设计制作；

c. 腔体周向分布三个视窗，其中两个视窗90°分布于腔体筒体，另外一个视窗分布两个90°度视窗之间45°位置。其中一个90°位置视窗与腔体手孔门对开。视窗采用石英玻璃做视窗玻璃，视窗孔径120mm。腔体手孔，直径约250mm，打开后可以安装和调整腔体内件；

d. 腔体设置一个总的气体进气接口，分成两个分充气口，并配置高压针阀满足充气开关控制并具有一定的流速调节功能。两路高压针阀与腔体之间采用真空高压球阀进行隔离，以同时满足高压和真空的密封要求。腔体具有一路旋片真空泵抽气接口与泵之间采用液压成型真空波纹管连接。腔体抽气口和真空管路之间采用真空高压球阀进行开关和隔离，同时满足真空和高压的密封需要；

e. 腔体顶盖上设置压力传感器接口、电阻真空规接口、高压电极安装；

f. 手孔门的右侧设置三个真空高压馈通安装用法兰接口和地电极安装接口。馈通口径DN50，地电极接口DN16；

g. 腔体底部安装有载物盘，采用304材质，盘面开孔按照光学平台开孔间距和尺寸，盘面外径350mm，载物盘高度约30mm。满足安装试件和移动滑台等的要求。

②. 电气及参数测量

a. 腔体顶部安装高压电极组件，可接入100KV的高压电，高压电极杆端部预留安装试验电极的螺纹接口（M8×1 L=12～15mm）。

b. 腔体手孔右侧，距腔体内部载物盘上面高度约50mm的位置，安装地电极组件一组，实现试验过程的可靠接地；

c. 腔体顶部安装压力传感器用来实现对充气后压力的准确测量，安装电阻真空规实现对抽气后中真空的测量；测量探头通过专用电缆将信号传递到位于移动台架仪表面板的显示仪表上；

d.真空高压馈通的具体形式根据实际测量需要进行定制并与腔体安装法兰配接；

③. 腔体压力、安全性及密封性

a. 腔体正常工作既有负压工况也有较高的正压工况，因此腔体按照高压容器设计并参考高真空容器标准。按规定既进行强度校核也进行负压稳定性校核；

b. 腔体制作完成后将进行1.6MPa的水压试验和0.8MPa的气压试验以及抽真空试验。气压试验应进行12小时保压检测，0.8MPa气压12小试压降不大于500Pa；

c. 腔体视镜的耐压能力按照2MPa选取,腔体顶部安装了安全泄压阀，泄放压力初涉1.0MPa（可调）；

d. 腔体可满足50℃以下介质的试验要求, 所有阀门、管件、密封的选用符合腔体安全性要求；

④. 真空获取

a 本腔体预抽真空为中低真空，通过双级油封旋片式真空泵（抽气速率6.0L/s）来实现。预计抽气时间10min抽到10Pa；

b. 充气过程采用高高压针阀来实现；

c. 所有与腔体及真空泵连接的阀门均采用真空标准阀门，所有连接密封件均采用氟橡胶满足放气率要求；

⑤. 腔体外接口

a. 充气管接口采用φ6mm或者φ8mm快插（快拧）接口，原则上高气压应采用快拧接头（可靠性高）；

b. 馈通接头定制,抽气口连接KF25；

c. 旋片式真空泵出口配置油气分离器，采用钢丝软管排放到室外，附带排气软管长度5m。

⑥.系统安装及移动台架

a. 腔体安装与移动台架的台面之上；

b. 旋片泵采用落地式安装，安放于设备台架下方，通过液压真空波纹管与抽气接口连接；

c. 移动台架采用碳钢喷塑，载荷满足系统重量要求。移动台架采用四个聚氨酯脚轮，其中两个为万向带刹车。

三.表面电荷测量试验设备外形图片