1.一种GIL硬质扣罩氦质谱真空动态检漏的试验装置,其特征在于,包括:硬质检漏罩、充/回收氦设备、辅助真空泵、氦质谱检漏仪、标准漏孔、连接气管及阀门、被试GIL单元、以及与被试GIL单元对接的工装短管道、工装封盖、工装小车支撑;所述被试GIL单元通过对接法兰与工装短管道、工装封盖连接,并以工装小车支撑固定,以此构成完整的试验单元;所述硬质检漏罩采用金属密闭结构,硬质检漏罩的侧壁设有充气座,并设置标准漏孔,所述标准漏孔安装于硬质检漏罩上,用于对试验装置进行标定校验,硬质检漏罩固定于完整的试验单元各个连接法兰处;所述充/回收氦设备通过第一连接气管与工装封盖对接,通过阀门进行气路控制;所述辅助真空泵通过第二连接气管与氦质谱检漏仪、硬质检漏罩连接,通过阀门进行气路控制;所述氦质谱检漏仪用于收集、检测通过密封面从被试GIL单元泄漏到硬质检漏罩内的氦气。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述硬质检漏罩采用金属密闭结构,包括:密封装置、密封条、真空封泥和连接紧固螺栓组成,并根据被试GIL单元尺寸对应设计;密封装置采用半圆结构,结合部位采用对接法兰;密封装置与被试GIL单元结合部位使用密封垫压紧保证气密性;在对接法兰处为更好地实现气密性,增加真空封泥,从而保证硬质检漏罩的密封性能。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,硬质检漏罩的侧壁设有充气座,并设置标准漏孔,硬质检漏罩固定于完整的试验单元各个连接法兰处,包括:硬质检漏罩的侧壁设有充气座,用以检测及充/抽气,并设置标准漏孔;硬质检漏罩固定于完整的试验单元各个连接法兰处,收集该处密封面泄漏的气体。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述充/回收氦设备通过第一连接气管与工装封盖对接,通过阀门进行气路控制,用于对被试GIL单元进行抽真空、充氦气。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述辅助真空泵通过第二连接气管与氦质谱检漏仪、硬质检漏罩连接,通过阀门进行气路控制,用于对硬质检漏罩和第二连接气管进行抽真空。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述氦质谱检漏仪用于收集、检测通过密封面从被试GIL单元泄漏到硬质检漏罩内的氦气,用于对硬质检漏罩内进行氦气检漏。
7.一种利用如权利要求1-6中任一项所述GIL硬质扣罩氦质谱真空动态检漏的试验装置的试验方法,其特征在于,被试GIL单元与工装短管道和工装封盖装配完成后,固定放置于氦质谱检漏区,通过高强度气管与充/回收氦设备相连;在被试GIL单元法兰对接面处装配硬质检漏罩,并通过高强度气管与辅助真空泵、氦质谱检漏仪相连;打开阀门V1和V2,启动辅助真空泵,打开氦质谱检漏仪,氦质谱检漏仪读取硬质检漏罩内的本底值;当硬质检漏罩真空度降低至20Pa以下时,打开标准漏孔,进行校准,分流比系数K=1.0,获得检漏灵敏度;打开阀门V3,对被试GIL单元抽真空,当真空度降低至30Pa以下时,关闭真空阀,对被试GIL单元充入额定压力的氦气;按氦质谱检漏仪的启动按钮,开始检漏,检验漏率是否正常,分别记录各个时间点的真空度和泄漏率;漏率值稳定后,读取检漏结果,关闭检漏设备,所述漏率值的计算公式为,式中:Q——被试GIL试验单元漏率,Pa·m 3 /s;γ——氦气浓度,m 3 ;I 0 ——本底值,Pa·m 3 /s;I 1 ——校准漏孔打开后检漏仪的稳定反应值,Pa·m 3 /s;I 2 ——开始检漏后的检漏仪的稳定反应值,Pa·m 3 /s;采用充/回收氦设备,回收氦气至规定值,关闭回收设备,至此试验结束;根据氦质谱检测数据,按照氦检漏与SF 6 气体检漏的换算关系,将检测结果换算成相对于SF 6 气体的年相对泄漏率。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述检漏灵敏度的测试方法,包括:在校准阀关闭的情形下,读出检漏仪的本底值I 0 和噪声值I n ;打开校准阀,待氦质谱检漏仪的输出值稳定时,测出检漏仪的反应值I 1 ;关闭校准阀;通过公式获得检漏灵敏度,式中:Q emin ——检漏灵敏度,Pa·m 3 /s;I n ——检漏仪的噪声或最小可读信号,Pa·m 3 /s;I 1 ——校准漏孔打开后检漏仪的稳定反应值,Pa·m 3 /s;I 0 ——本底值,Pa·m 3 /s;Q s ——校准漏孔的校准值,Pa·m 3 /s。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,将检测结果换算成相对于SF 6 气体的年相对泄漏率,计算公式为,式中:F He ——He泄漏率,mbar·L/s; ——SF 6 泄漏率,mbar·L/s;η He ——He粘滞系数; ——SF 6 粘滞系数。