CN105841832A - 一种实验用喷口及使用该喷口的灭弧室温度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实验用喷口及使用该喷口的灭弧室温度测量装置，一种灭弧室温度测量装置，包括动端组件、静端组件和安装于动端组件上的喷口，动端组件包括动弧触头和压气缸，静端组件包括静弧触头和静弧触座，喷口包括喷口本体，喷口本体为轴线沿上下方向延伸的筒体结构，喷口本体的筒壁上设置有在使用时供电弧光通过的采光孔，灭弧室温度测量装置还包括光谱仪及将采光孔中的电弧光引至光谱仪中的光纤，喷口内部的电弧光通过采光孔透出，电弧出现时间很短，通过光纤将电弧光引至光谱仪中，可以精确的测量灭弧室在工作过程中喷口内的电弧的温度，与现有技术相比，本温度测量装置测量偏差较小。

Description

一种实验用喷口及使用该喷口的灭弧室温度测量装置
技术领域
本发明涉及一种实验用喷口及使用该喷口的灭弧室温度测量装置。
背景技术
断路器包括壳体和设置于壳体内部的灭弧室，灭弧室主要包括动弧触头、静弧触头、静弧触头座、压气缸和喷口等，动弧触头和静弧触头在开断过程中会出现燃弧放电的现象，产生热量，如果热量过高将会导致动、静弧触头发生熔焊，因此，对电弧的温度进行检测是十分必要的。目前针对SF6高压断路器灭弧室开断过程中温度特性测量的研究很少，由于真实的高压断路器开断额定短路电流过程中伴随高气压、强电流和高温，很难对实际工况下的高压断路器内部的温度进行测量，一般都是采用虚拟样机技术来测量断路器模型中电弧温度来分析断路器各处的温度分布，进一步指导对断路器的设计，但是采用虚拟样机技术运用的是设计人员的想象与经验融合在一起设定一些参数，所述对高压断路器的温度测量始终存在着偏差，不能真实的反应高压断路器内部的温度情况。授权公告号为CN202712001的中国实用新型专利公开了一种开关电弧发生测试装置，包括动端组件、静端组件和安装于动端组件上的喷口，动端组件包括动弧触头和压气缸，静端组件包括静弧触头和静弧触座，喷口上设置有用于检测电弧温度的温度测量传感器，但是该温度测量传感器通过测试喷口内被电弧加热的气体的温度而不能直接测量电弧的温度，导致检测结果偏差较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题而提供一种能够直接对电弧温度进行测量的测量精度高的实验用喷口及使用该喷口的灭弧室温度测量装置。
本发明的一种实验用喷口采用如下技术方案：一种实验用喷口，包括用于固设于动端组件上的喷口本体，所述喷口本体为轴线沿上下方向延伸的筒体结构，喷口本体的筒壁上设置有在使用时供电弧光通过的采光孔。
所述喷口本体的外侧设置有供光纤安装的安装块，安装块上与采光孔对应设置有供光纤由外向内插装的安装孔。
所述采光孔为沿喷口本体的轴线方向间隔设置的多个。
本发明的一种灭弧室温度测量装置采用如下技术方案：一种灭弧室温度测量装置，包括动端组件、静端组件和安装于动端组件上的喷口，动端组件包括动弧触头和压气缸，静端组件包括静弧触头和静弧触座，喷口包括喷口本体，所述喷口本体为轴线沿上下方向延伸的筒体结构，喷口本体的筒壁上设置有在使用时供电弧光通过的采光孔，所述灭弧室温度测量装置还包括光谱仪及将采光孔中的电弧光引至光谱仪中的光纤。
所述喷口本体的外侧设置有供光纤安装的安装块，安装块上与采光孔对应设置有供光纤由外向内插装的安装孔。
所述采光孔为沿喷口本体的轴线方向间隔设置的多个。
所述静弧触头在分闸时位于喷口内部。
所述灭弧室温度测量装置还包括用于测量静弧触头座和压气缸内部绝缘气体温度的气体温度测量装置，气体温度测量装置包括分别安装于静弧触头座上和压气缸上的热电偶和与热电偶电连接的示波器，热电偶的测量头分别与静弧触头座和压气缸内部的气体相接触。
所述示波器和光谱仪对应设置于喷口的左右两侧。
本发明的有益效果为：喷口内部的电弧光通过采光孔透出，喷口中动弧触头和静弧触头之间的电弧出现时间很短，通过光纤将电弧光引至光谱仪中进行分析与检测，可以精确的测量灭弧室在工作过程中喷口内的动弧触头和静弧触头之间发生燃弧后电弧的温度，与现有技术相比，本温度测量装置测量偏差较小。
进一步地，由于瞬间产生的电弧的温度相当高，如果光纤离电弧太近，则光纤就会被烧坏，通过在喷口本体的外壁上设置安装块来拉长光纤与电弧之间的距离以保护光纤。
进一步地，电弧产生后会对灭弧室内部的气体进行加热，通过气体温度测量装置来检测静弧触座和压气缸内部气体温度的变化，分析电弧对静弧触座和压气缸内气体温度的影响。
附图说明
图1为本发明的一种灭弧室温度测量装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
一种灭弧室温度测量装置，如图1所示，包括封闭壳体，封闭壳体为待检测的气体绝缘金属封闭式高压断路器的断路器壳体13，断路器壳体13内部设置有灭弧室，断路器壳体13内部充有SF6绝缘气体，灭弧室包括动动端组件、静端组件和安装于动端组件上的喷口，动端组件包括动弧触头9和压气缸8，静端组件包括静弧触头4和静弧触座3。灭弧室温度测量装置包括用于测量电弧温度的电弧温度测量装置和用于测量静弧触座和压气缸内部气体的气体温度测量装置，喷口7包括轴线沿上下方向延伸的喷口本体，喷口本体为筒体结构，喷口本体的筒壁上设置有沿轴向方向间隔设置的供电弧光透过的多个采光孔14，电弧温度测量装置包括光纤6和与光纤6光连接的光谱仪12，喷口本体的外侧设置有供光纤6固定安装的安装块5，安装块5上与采光孔14对应设置有供光纤6由外向内插装的安装孔15，由于瞬间产生的电弧的温度相当高，如果光纤离电弧太近，则光纤就会被烧坏，通过在喷口本体的外壁上设置安装块来拉长光纤与电弧之间的距离以保护光纤。静弧触头4在分合闸过程中均位于喷口7内部。断路器壳体13上设置有供光纤6穿过的光纤穿孔，断路器壳体13上于光纤穿孔处设置有光纤密封接头11用于密封断路器壳体13。气体温度测量装置包括分别安装于静弧触头座3上和压气缸8上的热电偶2和通过导线与热电偶2电连接的示波器1，热电偶2的测量头分别与静弧触头座3和压气缸8内部的气体相接触，静弧触座3和压气缸8上均设置有供热电偶2穿过的热电偶穿装孔，断路器壳体13上设置有供连接热电偶2和示波器1的导线穿装的导线穿装孔，断路器壳体13上于导线处安装孔处设置有导线密封接头10用以密封断路器壳体13，示波器1和光谱仪12对应设置于断路器壳体13的左右两侧。
本发明的一种灭弧室温度测量装置，在压气缸8和静弧触头座3上安装快速响应热电偶2测量灭弧室上下游的气体温度，在喷口7上打孔安装光纤6，将喷口7中电弧发出的光通过光纤6引到光谱仪12中，光谱仪12分析出需要的光谱，并利用相对强度法分析出电弧的温度，可以精确的测量灭弧室在工作过程中喷口内的动弧触头和静弧触头之间发生燃弧后电弧的温度，与现有技术相比，本温度测量装置测量偏差较小。
在本发明的一种灭弧室温度测量装置的其他实施例中，喷口本体的筒壁也可以做的比较厚，此时可以省去安装块，直接将光纤插入采光孔中；采光孔的数量可根据实际需要进行调整，也可以只有一个；示波器和光谱仪可以设置于断路器壳体的一侧；封闭壳体也可以不采用断路器壳体，而单独设置一个密闭的壳体。
一种实验用喷口的实施例与上述一种灭弧室温度测量装置的各实施例中的喷口的实施例相同，此处不再赘述。

Claims (9)

1.一种实验用喷口，包括用于固设于动端组件上的喷口本体，其特征在于：所述喷口本体为轴线沿上下方向延伸的筒体结构，喷口本体的筒壁上设置有在使用时供电弧光通过的采光孔。
2.根据权利要求1所述的一种实验用喷口，其特征在于：所述喷口本体的外侧设置有供光纤安装的安装块，安装块上与采光孔对应设置有供光纤由外向内插装的安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种实验用喷口，其特征在于：所述采光孔为沿喷口本体的轴线方向间隔设置的多个。
4.一种灭弧室温度测量装置，包括动端组件、静端组件和安装于动端组件上的喷口，动端组件包括动弧触头和压气缸，静端组件包括静弧触头和静弧触座，喷口包括喷口本体，其特征在于：所述喷口本体为轴线沿上下方向延伸的筒体结构，喷口本体的筒壁上设置有在使用时供电弧光通过的采光孔，所述灭弧室温度测量装置还包括光谱仪及将采光孔中的电弧光引至光谱仪中的光纤。
5.根据权利要求4所述的一种灭弧室温度测量装置，其特征在于：所述喷口本体的外侧设置有供光纤安装的安装块，安装块上与采光孔对应设置有供光纤由外向内插装的安装孔。
6.根据权利要求4所述的一种灭弧室温度测量装置，其特征在于：所述采光孔为沿喷口本体的轴线方向间隔设置的多个。
7.根据权利要求6所述的一种灭弧室温度测量装置，其特征在于：所述静弧触头在分闸时位于喷口内部。
8.根据权利要求4-7任一项所述的一种灭弧室温度测量装置，其特征在于：所述灭弧室温度测量装置还包括用于测量静弧触头座和压气缸内部绝缘气体温度的气体温度测量装置，气体温度测量装置包括分别安装于静弧触头座上和压气缸上的热电偶和与热电偶电连接的示波器，热电偶的测量头分别与静弧触头座和压气缸内部的气体相接触。
9.根据权利要求8所述的一种灭弧室温度测量装置，其特征在于：所述示波器和光谱仪对应设置于喷口的左右两侧。
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