CN111366757A - 一种用于振动环境的故障电弧发生器 - Google Patents

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董荣刚
贾凯
张锋
唐忠华
刘伟
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Abstract

本发明公开了一种用于振动环境的故障电弧发生器，其包括有基板，所述基板上固定有电源接线柱和负载接线柱，所述电源接线柱上设有第一触片，所述第一触片上形成有第一触头，所述负载接线柱上设有第二触片，所述第二触片上形成有第二触头，所述第一触头与所述第二触头上下对齐且二者之间设有缝隙，所述第一触片和所述第二触片之一是能上下摆动的触片，所述基板上固定有振动马达，所述振动马达产生的振动传导至所述基板，以令所述第一触头与所述第二触头之间产生故障电弧。本发明实现了对振动工况下非稳态电弧的有效模拟，有助于故障电弧试验平台采集振动环境下故障电弧相关电气参数，为故障电弧理论分析或者产品研发提供了可靠依据。

Description

一种用于振动环境的故障电弧发生器
技术领域
本发明涉及故障电弧试验平台中用来模拟电气线路产生故障电弧的装置，具体涉及一种用于振动环境的故障电弧发生器。
背景技术
故障电弧诊断技术是一项新的用电设备及线路保护技术，它克服了传统用电保护设备对串联型电弧故障无法识别的缺点，从而有效地防止由于这种故障电弧可能引起的火灾事故。在配电系统中，当用电设备或线路由于某种原因而引起串联型故障电弧燃烧时，这种故障电弧会对用电设备或线路及其邻近物体产生危害，极易引起火灾或其它事故。因此，现有技术亟需建立一种可以模拟典型串联型故障电弧的试验平台，进而实现对典型负载类型串联型故障电弧的模拟试验，从中提取能够描述典型负载类型串联型故障电弧的特征量，最终实现典型负载类型串联型故障电弧的可靠诊断和有效保护，具有极其重要的工程价值。现有的电弧发生装置多为电极极距可调式且结构稳定的电弧发生装置，这种电弧发生装置无法对振动工况下的非稳态电弧进行有效的模拟，通过这种发生装置得出的试验数据也难以贴近电弧产生的真实情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够对振动工况下的非稳态电弧进行有效的模拟、有助于故障电弧试验平台采集振动环境下故障电弧相关电气参数的故障电弧发生器。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种用于振动环境的故障电弧发生器，其包括有基板，所述基板上固定有电源接线柱和负载接线柱，所述电源接线柱上设有第一触片，所述第一触片上形成有第一触头，所述负载接线柱上设有第二触片，所述第二触片上形成有第二触头，所述第一触头与所述第二触头上下对齐且二者之间设有缝隙，所述第一触片和所述第二触片之一是能上下摆动的触片，所述基板上固定有振动马达，所述振动马达产生的振动传导至所述基板，以令所述第一触头与所述第二触头之间产生故障电弧。
优选地，所述第二触片是能上下摆动的触片。
优选地，所述基板上固定有支撑柱，所述支撑柱穿过所述第二触片，且所述第二触片与所述支撑柱活动连接。
优选地，所述支撑柱上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧位于所述第二触片背向所述第一触片的一侧，且所述压缩弹簧的端部抵接于所述第二触片。
优选地，所述支撑柱上设有调节件，且所述调节件可固定于所述支撑柱的多个位置，所述压缩弹簧夹设于所述调节件与所述第二触片之间。
优选地，所述调节件为螺母或者卡箍。
优选地，所述第一触片贴合于所述基板，所述第二触片位于第一触片的上方。
优选地，所述第一触头为“コ”形触头，所述第二触头为“ㄈ”形触头。
优选地，所述第一触头和所述第二触头均为铜镀银触头。
优选地，所述振动马达固定于所述基板的底部。
本发明公开的用于振动环境的故障电弧发生器中，所述电源接线柱和负载接线柱分别连接电源和负载，所述振动马达产生的振动传导至所述基板，藉由该振动作用，使得所述第一触片和所述第二触片之一能够上下摆动，同时所述第一触头与所述第二触头反复靠近、远离，使得二触头之间产生故障电弧，相比现有技术而言，本发明未将两个触头限制在固定位置，在所述振动马达的作用下较好地模拟了振动环境，进而实现了对振动工况下非稳态电弧的有效模拟，有助于故障电弧试验平台采集振动环境下故障电弧相关电气参数，为故障电弧理论分析或者产品研发提供了可靠依据。
附图说明
图1为本发明用于振动环境的故障电弧发生器的结构示意图；
图2为本发明应用于阻感负载试验线路的电路图；
图3为本发明应用于特殊负载试验线路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种用于振动环境的故障电弧发生器，请参照图1，其包括有基板1，所述基板1上固定有电源接线柱2和负载接线柱3，所述电源接线柱2上设有第一触片4，所述第一触片4上形成有第一触头5，所述负载接线柱3上设有第二触片6，所述第二触片6上形成有第二触头7，所述第一触头5与所述第二触头7上下对齐且二者之间设有缝隙，所述第一触片4和所述第二触片6之一是能上下摆动的触片，所述基板1上固定有振动马达8，所述振动马达8产生的振动传导至所述基板1，以令所述第一触头5与所述第二触头7之间产生故障电弧。
上述故障电弧发生器中，所述电源接线柱2和负载接线柱3分别连接电源和负载，所述振动马达8产生的振动传导至所述基板1，藉由该振动作用，使得所述第一触片4和所述第二触片6之一能够上下摆动，同时所述第一触头5与所述第二触头7反复靠近、远离，使得二触头之间产生故障电弧，相比现有技术而言，本发明未将两个触头限制在固定位置，在所述振动马达8的作用下较好地模拟了振动环境，进而实现了对振动工况下非稳态电弧的有效模拟，有助于故障电弧试验平台采集振动环境下故障电弧相关电气参数，为故障电弧理论分析或者产品研发提供了可靠依据。
作为一种优选方式，所述第二触片6是能上下摆动的触片。
为了限制所述第二触片6的摆动轨迹，本实施例中，所述基板1上固定有支撑柱9，所述支撑柱9穿过所述第二触片6，且所述第二触片6与所述支撑柱9活动连接。
为了进一步模拟振动环境，本实施例为所述第二触片6提供了弹性助力，具体是指，所述支撑柱9上套设有压缩弹簧10，所述压缩弹簧10位于所述第二触片6背向所述第一触片4的一侧，且所述压缩弹簧10的端部抵接于所述第二触片6。
对于不同的应用场景，所述第二触片6需满足多种弹力需求，对此，在本实施例中，所述支撑柱9上设有调节件11，且所述调节件11可固定于所述支撑柱9的多个位置，所述压缩弹簧10夹设于所述调节件11与所述第二触片6之间。
进一步地，所述调节件11为螺母或者卡箍。其中，通过调整所述调节件11的位置，可随之调整所述第二触片6的弹力，进而满足多种测试要求。
本实施例中，所述第一触片4贴合于所述基板1，所述第二触片6位于第一触片4的上方。但是这仅是本发明的一个较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，也可以将第一触片4设置于第二触片6的上方。
作为一种优选结构，所述第一触头5为“コ”形触头，所述第二触头7为“ㄈ”形触头。
进一步地，所述第一触头5和所述第二触头7均为铜镀银触头。
关于振动马达8的具体位置，所述振动马达8固定于所述基板1的底部。作为一种优选方式，所述振动马达8优选设置于第一触头5和第二触头7的正下方。
本发明公开的用于振动环境的故障电弧发生器，其实际应用过程中，可参考如下应用场景。
对于阻感负载线路，请参照图2，TS为电压可调电源，L为电感，K为电感调节器，R为滑动变阻器，R0为保护电阻，故障电弧发生器的电源接线柱2连接可调电源额输入端，负载接线柱3则连接R0电阻，通过调节故障电弧发生器负载侧的调节件11来调节压缩弹簧10的压力，进而调节第二触头7与第一触头5的接触压力，调节完毕后启动振动马达8，令其带动基板1振动，然后接通线路的可调电源，从而在第二触头7与第一触头5之间产生故障电弧；
对于特殊负载线路，请参照图3，TS为电压可调电源，R0为保护电阻，特殊负载可以为任何用电设备，比如电风扇、台灯等。故障电弧发生器的电源接线柱2连接可调电源的输入端，负载接线柱3则连接R0电阻，通过调节故障电弧发生器负载侧的调节件11来调节压缩弹簧10的压力，进而调节第二触头7与第一触头5的接触压力，调节完毕后启动振动马达8，令其带动基板1振动，然后接通线路的可调电源，从而在第二触头7与第一触头5之间产生故障电弧。
本发明公开的用于振动环境的故障电弧发生器，其通过偏心电机调节基板的振动频率和幅度，进一步的通过预压缩弹簧调节二触头之间接触压力，从而实现对振动环境下触头松弛连接的故障工况模拟，可作为振动环境下间隙性故障电弧的发生装置。相对于现有技术而言，本发明实现了对振动环境下故障电弧发生的模拟，可以搭配不同的负载，可用来采集振动环境下故障电弧的相关电气参数，并作为故障电弧理论分析或者产品研发的依据。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，包括有基板(1)，所述基板(1)上固定有电源接线柱(2)和负载接线柱(3)，所述电源接线柱(2)上设有第一触片(4)，所述第一触片(4)上形成有第一触头(5)，所述负载接线柱(3)上设有第二触片(6)，所述第二触片(6)上形成有第二触头(7)，所述第一触头(5)与所述第二触头(7)上下对齐且二者之间设有缝隙，所述第一触片(4)和所述第二触片(6)之一是能上下摆动的触片，所述基板(1)上固定有振动马达(8)，所述振动马达(8)产生的振动传导至所述基板(1)，以令所述第一触头(5)与所述第二触头(7)之间产生故障电弧。
2.如权利要求1所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述第二触片(6)是能上下摆动的触片。
3.如权利要求1所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述基板(1)上固定有支撑柱(9)，所述支撑柱(9)穿过所述第二触片(6)，且所述第二触片(6)与所述支撑柱(9)活动连接。
4.如权利要求3所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述支撑柱(9)上套设有压缩弹簧(10)，所述压缩弹簧(10)位于所述第二触片(6)背向所述第一触片(4)的一侧，且所述压缩弹簧(10)的端部抵接于所述第二触片(6)。
5.如权利要求4所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述支撑柱(9)上设有调节件(11)，且所述调节件(11)可固定于所述支撑柱(9)的多个位置，所述压缩弹簧(10)夹设于所述调节件(11)与所述第二触片(6)之间。
6.如权利要求5所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述调节件(11)为螺母或者卡箍。
7.如权利要求1所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述第一触片(4)贴合于所述基板(1)，所述第二触片(6)位于第一触片(4)的上方。
8.如权利要求7所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述第一触头(5)为“コ”形触头，所述第二触头(7)为“ㄈ”形触头。
9.如权利要求1所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述第一触头(5)和所述第二触头(7)均为铜镀银触头。
10.如权利要求1所述的用于振动环境的故障电弧发生器，其特征在于，所述振动马达(8)固定于所述基板(1)的底部。
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