CN111192800A - 用于灭弧室压力测量的引压导管及灭弧室压力测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于灭弧室压力测量的引压导管及灭弧室压力测量装置，该引压导管内部设有引压通道，引压通道用于将灭弧室内的压力波引导至所述压力传感器处；引压导管的一端为灭弧室连接端，另一端为传感器连接端；灭弧室连接端，用于连接到灭弧室上；传感器连接端，用于与压力传感器连接；引压导管内设有至少两个子通道，各子通道均沿引压导管的轴向延伸；引压通道由所有子通道共同形成。该引压导管内设置至少两个子通道，使压力波通过各子通道向压力传感器传递，通过对该引压导管内子通道的直径、数量及分布密度的改变，以改变该引压导管对测量信号的影响，进而提高阻尼效果，有效抑制震荡，降低现有的引压导管对测量结果的影响。

Description

用于灭弧室压力测量的引压导管及灭弧室压力测量装置
技术领域
本发明涉及一种用于灭弧室压力测量的引压导管及灭弧室压力测量装置。
背景技术
测量断路器开断过程中灭弧室不同位置的压力，可以帮助分析灭弧室内的气流场分布，提高断路器的设计水平。在进行测量时，由于电弧的产生，灭弧室内会产生高温，目前已有的传感器都无法在这样高温的环境下进行测量，因此只能采取将高温环境隔离的方法。
授权公告号为CN201177545Y的中国专利公开了一种高压断路器大电流开断下喷孔口处气体压力特性测量装置，该测量装置在喷口测量点处安装一段引压导管（即上述专利中的导气管），引压导管与传感器探头连接，避免传感器探头与高温的气体直接接触，以达到防止传感器损坏的目的。
而在断路器开断过程中，灭弧室内的压力会快速上升，产生压力脉冲，现有的引压导管为中空管状结构，这一脉冲会在引压导管内激起震荡，使测量信号失真。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于灭弧室压力测量的引压导管，以解决现有技术中在断路器开断过程中，灭弧室内的压力会快速上升，产生压力脉冲，这一脉冲会在现有的引压导管内激起震荡的技术问题；本发明的目的还在于提供一种灭弧室压力测量装置，以解决现有技术中在断路器开断过程中，灭弧室内的压力会快速上升，产生压力脉冲，这一脉冲会在现有的引压导管内激起震荡的技术问题。
为实现上述目的，本发明用于灭弧室压力测量的引压导管的技术方案是：
用于灭弧室压力测量的引压导管，内部设有引压通道，引压通道用于将灭弧室内的压力波引导至所述压力传感器处；引压导管的一端为灭弧室连接端，另一端为传感器连接端；灭弧室连接端，用于连接到灭弧室上；传感器连接端，用于与压力传感器连接；所述引压导管内设有至少两个子通道，各子通道均沿引压导管的轴向延伸；所述引压通道由所有子通道共同形成。
有益效果是：本发明提供了一种引压导管，该引压导管内设置至少两个子通道，使压力波通过各子通道向压力传感器传递，通过对该引压导管内子通道的直径、数量及分布密度的改变，以改变该引压导管对测量信号的影响，进而提高阻尼效果，有效抑制震荡，降低现有的引压导管对测量结果的影响，达到理想的测量结果。
进一步的，所述引压导管包括外导管和子导管，子导管的数量为至少两个，各子导管沿外导管径向布置，各子导管的内腔、各子导管之间以及各子导管和外导管之间共同形成所述引压通道。
有益效果是：进一步提高阻尼效果，以有效抑制震荡。
进一步的，所述子导管由聚四氟乙烯制成。
有益效果是：聚四氟乙烯具有良好的耐烧蚀性能和耐高温性能，且成本较低。
进一步的，相邻子导管之间相互挤压以固定在外导管内。
有益效果是：便于子导管固定在外导管内。
进一步的，所述引压导管的外周面上具有环氧树脂层，所述灭弧室连接端和传感器连接端设置在环氧树脂层上。
有益效果是：在引压导管的厚度较薄时，将灭弧室连接端和传感器连接端设置在环氧树脂层上，有利于引压导管与压力传感器、灭弧室的固定连接。
为实现上述目的，本发明灭弧室压力测量装置的技术方案是：
灭弧室压力测量装置，包括测量仪、压力传感器和引压导管，所述压力传感器的一端与测量仪连接，另一端与引压导管连接；所述引压导管内部设有引压通道，引压通道用于将灭弧室内的压力波引导至所述压力传感器处；引压导管远离压力传感器的一端为灭弧室连接端，灭弧室连接端用于连接到灭弧室上；所述引压导管内设有至少两个子通道，各子通道均沿引压导管的轴向延伸；所述引压通道由所有子通道共同形成。
有益效果是：本发明提供了一种引压导管，该引压导管内设置至少两个子通道，使压力波通过各子通道向压力传感器传递，通过对该引压导管内子通道的直径、数量及分布密度的改变，以改变该引压导管对测量信号的影响，进而提高阻尼效果，有效抑制震荡，降低现有的引压导管对测量结果的影响，达到理想的测量结果。
进一步的，所述引压导管包括外导管和子导管，子导管的数量为至少两个，各子导管沿外导管径向布置，各子导管的内腔、各子导管之间以及各子导管和外导管之间共同形成所述引压通道。
有益效果是：进一步提高阻尼效果，以有效抑制震荡。
进一步的，所述子导管由聚四氟乙烯制成。
有益效果是：聚四氟乙烯具有良好的耐烧蚀性能和耐高温性能，且成本较低。
进一步的，相邻子导管之间相互挤压以固定在外导管内。
有益效果是：便于子导管固定在外导管内。
进一步的，所述引压导管的外周面上具有环氧树脂层，所述灭弧室连接端和传感器连接端设置在环氧树脂层上。
有益效果是：在引压导管的厚度较薄时，将灭弧室连接端和传感器连接端设置在环氧树脂层上，有利于引压导管与压力传感器、灭弧室的固定连接。
附图说明
图1为本发明的灭弧室压力测量装置的实施例1的结构示意图；
图2为图1中引压导管的结构示意图；
图3为图2的左视图；
图4为未加引压导管和加有现有技术中引压导管的波形图；
图5为未加引压导管和加有本发明的引压导管的波形图；
图6为本发明的灭弧室压力测量装置的实施例2的结构示意图；
图1至图5中：1-断路器外壳；2-静主触头；3-静弧触头；4-喷口；5-动弧触头；6-动主触头；7-膨胀室；8-压气室；9-活塞；10-引压导管；101-外导管；102-子导管；11-压力传感器；12-盖板；13-密封件；14-测量仪；A-第一波形；B-第二波形；C-第三波形；D-第四波形；
图6中：20-引压导管；201-管体；202-长孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的灭弧室压力测量装置的实施例1：
如图1所示，灭弧室压力测量装置包括测量仪14，测量仪14通过导线连接有压力传感器11，压力传感器11连接在引压导管10上。引压导管10与压力传感器11连接的一端为传感器连接端，另一端为灭弧室连接端。
本实施例中，如图2和图3所示，引压导管10包括外导管101，外导管101内设有子导管102，子导管102沿外导管101的径向设置有多个，各子导管102沿外导管101的轴向延伸，各子导管102的内腔、各子导管102之间以及各子导管102和外导管101之间共同形成引压通道，通过在引压导管10的外导管101内设置子导管102，能够提高阻尼效果，有效抑制震荡，降低现有的引压导管对测量结果的影响，达到理想的测量结果。应当说明的是，各子导管的内腔、各子导管102之间形成的空腔，以及各子导管102和外导管101之间形成的空腔均形成子通道。
本实施例中，外导管101和子导管102均为圆管，圆管结构简单，便于加工。在其他实施例中，所述子导管为椭圆管或者多边形管。应当说明的是，子导管可以为直管或者弯管。
本实施例中，外导管101和子导管102均由聚四氟乙烯材料制成，聚四氟乙烯具有良好的耐烧蚀性能和耐高温性能，且成本较低。而且聚四氟乙烯相对较软，在将子导管102装入外导管101内后，各子导管102会发生相互挤压变形以固定在外导管内，以保证子导管102在外导管101内的稳定性。在其他实施例中，各子导管可以通过粘接剂粘接在一起，在粘接在外导管内。
本实施例中，测量的压力值最高可达10Mpa，因此引压导管10的安装必须牢固可靠。具体的，在引压导管10的灭弧室连接端加工外螺纹，在灭弧室的相应测试部位加工内螺纹，引压导管10通过螺纹形式固定连接在灭弧室上，其中需要在螺纹连接处涂抹密封胶，以保证密封性能，避免影响测量结果。
为了便于理解断路器分闸过程，先介绍断路器的结构，断路器包括断路器外壳1和设置在断路器外壳1内的灭弧室，灭弧室由动端装配和静端装配组成，动端装配包括喷口4、动弧触头5、动主触头6以及活塞9，静端装配包括静主触头2和静弧触头3。断路器外壳的下侧设有手孔，手孔上设有盖板12，连接测量仪14和压力传感器11的引出线穿过盖板12，并通过盖板12上的密封件13实现密封。
测量时，将连接有压力传感器11的引压导管10通过灭弧室连接端固定在灭弧室上，具体位置根据实际需要而定。本实施例中，引压导管10的数量为四个，分别布置在喷口4喉部、喷口4上游、膨胀室7以及压气室8对应的位置，其中，对应的压力传感器11的数量为四个并与相应的引压导管10连接。由于引压导管10可以隔绝电弧产生过程中产生的高温，从而能够保护压力传感器11不受破坏。因此，引压导管10的长度越长，引压导管10内留有的常温气体越多，越能够对电弧引起的高温气流起到缓冲作用，也能更好的保护压力传感器11。
在断路器分闸过程中，活塞9不动，喷口4、动弧触头5以及动主触头6在操作机构的驱动下向右运动，静主触头2和动主触头6首先分离，大电流由主触头回路转移到弧触头回路；当喷口4、动弧触头5以及动主触头6在操作机构的驱动下继续向右运动时，静弧触头3和动弧触头5分离开并产生电弧，同时电弧加热周围气体，被电弧加热的气体通过喷口4上游流道进入膨胀室7，热气体与膨胀室中原有的冷气体混合，形成高压力低温气体，当喷口打开时，高压力低温气体吹至喷口4，与电弧发生强烈的能量交换，当电弧过零时熄灭电弧。
在断路器的整个分闸过程中，包含电弧产生至熄灭的整个过程，喷口4喉部、喷口4上游、膨胀室7以及压气室8四个位置处的压力传感器11实时接收压力波并转化为电压信号，电压信号经固定在盖板12上的引出线传递至测量仪14。本实施例中，测量仪集成了如下元件：电源、计算机、示波器、信号放大器、光电隔离装置等。
本实施例中的断路器为高压断路器。
图4为第一波形A与第二波形B的对比图。其中，第一波形A为未加引压导管的波形，第二波形B为加有现有技术中引压导管的波形。
图5为第三波形C与第四波形D的对比图。其中，第三波形C为未加引压导管的波形，第四波形D为加有本实施例中引压导管的波形。
通过图4和图5的对比，可以得出本实施例中的引压导管能够提高阻尼效果，有效抑制震荡，使测量结果与不加引压导管的测量结果相接近，降低现有的引压导管对测量结果的影响。
本发明的灭弧室压力测量装置的实施例2：
如图6所示，与实施例1的区别在于，引压导管20包括管体201，管体201具有多个沿管体201的轴向贯穿延伸的长孔202，该长孔202构成子通道。
本发明的灭弧室压力测量装置的实施例3：
与实施例1的区别在于，在引压导管的壁厚较薄时，可以在引压导管外侧浇注环氧树脂，在环氧树脂的外周面上加工外螺纹，灭弧室的被测位置加工内螺纹，实现可靠连。应当说明的是，可以在螺纹连接处涂抹密封胶，以保证密封性能。
本发明的引压导管的实施例，该引压导管与上述灭弧室压力测量装置的实施例1-3中任一个所述的引压导管的结构相同，在此不再赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.用于灭弧室压力测量的引压导管，内部设有引压通道，引压通道用于将灭弧室内的压力波引导至所述压力传感器处；
引压导管的一端为灭弧室连接端，另一端为传感器连接端；
灭弧室连接端，用于连接到灭弧室上；
传感器连接端，用于与压力传感器连接；
其特征在于，
所述引压导管内设有至少两个子通道，各子通道均沿引压导管的轴向延伸；
所述引压通道由所有子通道共同形成。
2.根据权利要求1所述的引压导管，其特征在于，所述引压导管包括外导管和子导管，子导管的数量为至少两个，各子导管沿外导管径向布置，各子导管的内腔、各子导管之间以及各子导管和外导管之间共同形成所述引压通道。
3.根据权利要求2所述的引压导管，其特征在于，所述子导管由聚四氟乙烯制成。
4.根据权利要求2或3所述的引压导管，其特征在于，相邻子导管之间相互挤压以固定在外导管内。
5.根据权利要求1或2或3所述的引压导管，其特征在于，所述引压导管的外周面上具有环氧树脂层，所述灭弧室连接端和传感器连接端设置在环氧树脂层上。
6.灭弧室压力测量装置，包括测量仪、压力传感器和引压导管，所述压力传感器的一端与测量仪连接，另一端与引压导管连接；
所述引压导管内部设有引压通道，引压通道用于将灭弧室内的压力波引导至所述压力传感器处；
所述引压导管远离压力传感器的一端为灭弧室连接端，灭弧室连接端用于连接到灭弧室上；
其特征在于，所述引压导管内设有至少两个子通道，各子通道均沿引压导管的轴向延伸；
所述引压通道由所有子通道共同形成。
7.根据权利要求6所述的灭弧室压力测量装置，其特征在于，所述引压导管包括外导管和子导管，子导管的数量为至少两个，各子导管沿外导管径向布置，各子导管的内腔、各子导管之间以及各子导管和外导管之间共同形成所述引压通道。
8.根据权利要求7所述的灭弧室压力测量装置，其特征在于，所述子导管由聚四氟乙烯制成。
9.根据权利要求7或8所述的灭弧室压力测量装置，其特征在于，相邻子导管之间相互挤压以固定在外导管内。
10.根据权利要求6或7或8所述的灭弧室压力测量装置，其特征在于，所述引压导管的外周面上具有环氧树脂层，所述灭弧室连接端和传感器连接端设置在环氧树脂层上。
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