CN211236093U - 用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，上盖板跟壳体之间通过螺母连接，上盖板中间接有导电杆，左盖板与壳体之间通过螺母连接，静触头支座固定于壳体左腔中，静触头支座右端头连接静触头，静触头支座右端接有触指，动触头支座左端接有大喷口，动触头支座固定于壳体右腔中，拉杆左端头接有动触头，动触头接有小喷口，右盖板的右侧面一体成型有拐臂，拐臂的拐端转动安装驱动轴，驱动轴卡装曲柄下端，曲柄上端通过铰轴铰接摇杆一端；本实用新型提出的试验装置体积小，有利于节省气体，节约成本；可以对混合气体弧后介质恢复特性进行直接检测，其检测结果可以与仿真结果进行对比，纠正仿真所带来的误差；同时应用广泛。

Description

用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置

技术领域

本实用新型属于高压电器与高电压技术领域，特别涉及用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置。

背景技术

SF₆是一种强温室气体，在《京都协议》中被限制排放。而SF₆在电力行业气体绝缘及灭弧领域有着广泛的应用，要彻底消除SF₆气体对于环境的影响，寻找新的环保型气体来替代SF₆则是最为有效的办法。因此，利用环境友好型气体或其混合气体来实现与SF₆相近的绝缘与灭弧性能，满足高压电气设备在可靠性、智能化、小型化等方面的要求，是一个非常重要而急迫的研究课题，同时也具有极高的工业应用意义。

断路器弧后重击穿会产生幅值很高的操作过电压，对电力系统的安全会造成很大的影响。断路器能否发生重击穿，主要取决于触头间瞬态恢复电压速度与弧后介质绝缘恢复速度的“竞争”。若弧后介质绝缘恢复速度大于瞬态恢复电压，则不会发生重击穿，否则，断路器将会发生重击穿现象。弧后介质恢复特性是决定断路器开断容量及可靠性的关键因素，是断路器研发人员特别关注技术指标。然而，对混合气体弧后介质恢复特性的检测方法还不成熟。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，能够节省气体并能够准确地测量混合气体弧后介质恢复特性，为科研人员和工厂技术人员提供了技术参考，为实现上述目的，本实用新型采用如下具体技术方案：

用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，包括螺孔、密封槽、导电杆、上盖板、壳体、驱动轴、曲柄、左盖板、静触头支座、触指、静触头、大喷口、小喷口、动触头、拉杆、动触头支座、摇杆、铰轴、右盖板、拐臂、直流电压发生器、保护电阻、回路限流电阻、电阻分压器、储能电容器、冲击分压器、行程传感器、断路器和示波器，所述上盖板的下端开有密封槽，上盖板跟壳体之间通过螺母连接，上盖板中间接有导电杆，左盖板右侧开有密封槽，左盖板与壳体之间通过螺母连接，静触头支座固定于壳体左腔中，静触头支座右端头连接静触头，静触头支座右端接有触指，动触头支座左端接有大喷口，动触头支座固定于壳体右腔中，拉杆左端头接有动触头，动触头接有小喷口，右盖板的右侧面一体成型有拐臂，拐臂的拐端转动安装驱动轴，驱动轴卡装曲柄下端，曲柄上端通过铰轴铰接摇杆一端，摇杆另一端通过铰轴铰接拉杆右端，右盖板左侧开有密封槽，右盖板与壳体之间通过螺母连接；

所述直流电压发生器串联保护电阻的输入端，两个电阻分压器构成第一串联电路，回路限流电阻、第一串联电路、储能电容器构成第一并联电路，第一并联电路串联保护电阻的输入端，两个冲击分压器构成第二串联电路，第二串联电路与断路器构成第二并联电路，第二并联电路串联回路限流电阻的输入端，第二串联电路的输出端依次串联断路器的输出端、第一串联电路的输出端与储能电容的输出端，储能电容的输出端电连接直流电压发生器回路触点，两个电阻分压器之间延展第一支路，第一支路电连接示波器，角位移传感器的输出端延展第二支路，第二支路电连接示波器，两个冲击分压器之间延展第三支路，第三支路电连接示波器，且第一支路、第二支路、第三支路均连接示波器不同触点。

所述直流电压发生器的额定电压为±1200kV，额定电流为±50mA；

所述保护电阻为水电阻，阻值为1.1MΩ；

所述回路限流电阻的阻值为1.25MΩ；

所述电阻分压器的额定电压为400kV，高压臂5容量为400MΩ，分压比为10000:1；

所述储能电容器的额定电压为400kV，电容量为0.25μF；

所述冲击分压器的额定电压为400kV，高压臂7容量为200pF，分压比为10000:1；

所述角位移传感器量程是355±2°，线性程度优异；

所述断路器额定电压为40.5kV。

所述断路器壳体内部总容量为15L，动触头内直径30mm，静触头外直径15mm，行程为80mm，开距60mm，超程20mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的试验装置体积小，有利于节省气体，节约成本；

本实用新型提出的检测装置可以对混合气体弧后介质恢复特性进行直接检测，其检测结果可以与仿真结果进行对比，纠正仿真所带来的误差；

本实用新型提出的检测装置应用广泛。

附图说明

图1为用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置整体结构示意图；

图2为用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置电路连接图。

图中：1-螺孔，2-密封槽，3-导电杆，4-上盖板，5-壳体，6-驱动轴，7-曲柄，8-左盖板，9-静触头支座，10-触指，11-静触头，12-大喷口，13-小喷口，14-动触头，15-拉杆，16-动触头支座，17-摇杆，18-铰轴，19-右盖板，20-拐臂，21-直流电压发生器，22-保护电阻，23-储能电容器，24-回路限流电阻，25-电阻分压器，26-冲击分压器，27-断路器，28-角位移传感器，29-示波器。

具体实施方式

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图2所示，本实用新型提供了用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，包括螺孔1、密封槽2、导电杆3、上盖板4、壳体5、驱动轴6、曲柄7、左盖板8、静触头支座9、触指10、静触头11、大喷口12、小喷口13、动触头14、拉杆15、动触头支座16、摇杆17、铰轴18、右盖板19、拐臂20、直流电压发生器21、保护电阻22、回路限流电阻24、电阻分压器、储能电容器23、冲击分压器26、行程传感器、断路器27和示波器29，所述上盖板4的下端开有密封槽2，方便增加密封垫或密封胶，增加组装后的密封性，上盖板4跟壳体5之间通过螺母连接，上盖板4中间接有导电杆3，将电流导入装置中，左盖板8右侧开有密封槽2，方便增加密封垫或密封胶，增加组装后的密封性，左盖板8与壳体5之间通过螺母连接，静触头支座9固定于壳体5左腔中，为静触头11及触指10提供安装基础，静触头支座9右端头连接静触头11，作为一个电极，通过相对静置状态，配合动触头14构成可控击穿电子元件，产生引燃电弧，静触头支座9右端接有触指10，方便连接大喷口12，动触头支座16左端接有大喷口12，其左端连接触指10右端，构成连接结构，动触头支座16固定于壳体5右腔中，拉杆15左端头接有动触头14，配合静触头11，作为另一个电极，通过相对移动状态，对击穿距离进行调节，动触头14接有小喷口13，右盖板19的右侧面一体成型有拐臂20，为内部曲柄7摇杆17结构提供安装基础，拐臂20的拐端转动安装驱动轴6，其连接外部动力装置，将动力导入装置中，驱动曲柄7进行转动，继而控制摇杆17进行运动，驱动轴6卡装曲柄7下端，曲柄7上端通过铰轴18铰接摇杆17一端，通过曲柄7及摇杆17构成曲柄7摇杆17结构，将转动变换为直线运动，继而控制拉杆15进行运动，摇杆17另一端通过铰轴18铰接拉杆15右端，右盖板19左侧开有密封槽2，右盖板19与壳体5之间通过螺母连接，方便增加密封垫或密封胶，增加组装后的密封性；

本实施例中，壳体5为一体成型结构，左盖板8与右盖板19也为一体成型结构。

所述直流电压发生器21串联保护电阻22的输入端，两个电阻分压器构成第一串联电路，回路限流电阻24、第一串联电路、储能电容器23构成第一并联电路，第一并联电路串联保护电阻22的输入端，两个冲击分压器26构成第二串联电路，第二串联电路与断路器27构成第二并联电路，第二并联电路串联回路限流电阻24的输入端，第二串联电路的输出端依次串联断路器27的输出端、第一串联电路的输出端与储能电容的输出端，储能电容的输出端电连接直流电压发生器21回路触点，两个电阻分压器之间延展第一支路，第一支路电连接示波器29，角位移传感器28的输出端延展第二支路，第二支路电连接示波器29，两个冲击分压器26之间延展第三支路，第三支路电连接示波器29，且第一支路、第二支路、第三支路均连接示波器29不同触点。

所述直流电压发生器21的额定电压为±1200kV，额定电流为±50mA；

所述保护电阻22为水电阻，阻值为1.1MΩ；

所述回路限流电阻24的阻值为1.25MΩ；

所述电阻分压器的额定电压为400kV，高压臂容量为400MΩ，分压比为10000:1；

所述储能电容器23的额定电压为400kV，电容量为0.25μF；

所述冲击分压器26的额定电压为400kV，高压臂容量为200pF，分压比为10000:1；

所述角位移传感器28量程是355±2°，线性程度优异；

所述断路器27额定电压为40.5kV。

所述断路器27壳体5内部总容量为15L，动触头14内直径30mm，静触头11外直径15mm，行程为80mm，开距60mm，超程20mm。

用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置的检测方法，包括如下步骤：

步骤1：用直流电压发生器21对储能电容器23、冲击分压器26电容充电，电容直接将电压施加于断路器27触头两端；

步骤2：通过直流电压发生器21对储能电容器23进行充电，使储能电容器23由零电压值达到设定值；

步骤3：将触头分离，冲击分压器26电容被开路，储能电容器23通过回路限流电阻24对冲击分压器26电容充电，使得冲击分压器26电容电压快速升高；

步骤4：当冲击分压器26电容的电压超过触头间介质的临界击穿电压时，试验装置触头间隙被击穿，产生击穿电弧；

步骤5：产生电弧后，冲击分压器26电容两端电压快速下降直到电弧熄灭，电弧电流只有几百毫安，燃弧时间仅在微秒级别；

步骤6：重复步骤2至步骤5，形成分闸过程中的重复击穿过程，随着触头开距的不断增大，击穿电压逐渐增大，直至触头间隙足够大，不再能够被击穿；

步骤7：再次重复步骤2至步骤5，合闸过程随着试验装置触头间隙的不断减小，逐次发生动态击穿过程，击穿电压逐渐减小，直到触头间隙闭合；

步骤8：采用电阻分压器测量步骤6和步骤7实验过程中储能电容器23的充电电压，采用冲击电容分压器测量步骤6和步骤7实验过程中触头间隙的击穿电压，采用角位移传感器28测量步骤6和步骤7实验过程中断路器27行程变化情况。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (3)

1.用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，包括螺孔、密封槽、导电杆、上盖板、壳体、驱动轴、曲柄、左盖板、静触头支座、触指、静触头、大喷口、小喷口、动触头、拉杆、动触头支座、摇杆、铰轴、右盖板、拐臂、直流电压发生器、保护电阻、回路限流电阻、电阻分压器、储能电容器、冲击分压器、行程传感器、断路器和示波器，其特征在于，所述上盖板的下端开有密封槽，上盖板跟壳体之间通过螺母连接，上盖板中间接有导电杆，左盖板右侧开有密封槽，左盖板与壳体之间通过螺母连接，静触头支座固定于壳体左腔中，静触头支座右端头连接静触头，静触头支座右端接有触指，动触头支座左端接有大喷口，动触头支座固定于壳体右腔中，拉杆左端头接有动触头，动触头接有小喷口，右盖板的右侧面一体成型有拐臂，拐臂的拐端转动安装驱动轴，驱动轴卡装曲柄下端，曲柄上端通过铰轴铰接摇杆一端，摇杆另一端通过铰轴铰接拉杆右端，右盖板左侧开有密封槽，右盖板与壳体之间通过螺母连接；

所述直流电压发生器串联保护电阻，两个电阻分压器构成第一串联电路，回路限流电阻、第一串联电路、储能电容器构成第一并联电路，第一并联电路串联保护电阻，两个冲击分压器构成第二串联电路，第二串联电路与断路器构成第二并联电路，第二并联电路串联回路限流电阻，第二串联电路尾端依次串联断路器尾端、第一串联电路尾端与储能电容尾端，储能电容尾端电连接直流电压发生器回路触点，两个电阻分压器之间延展第一支路，第一支路电连接示波器，电容器尾端延展第二支路，第二支路电连接示波器，两个冲击分压器之间延展第三支路，第三支路电连接示波器，且第一支路、第二支路、第三支路均连接示波器不同触点。

2.根据权利要求1所述的用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，其特征在于，所述直流电压发生器的额定电压为±1200kV，额定电流为±50mA；

所述保护电阻为水电阻，阻值为1.1MΩ；

所述回路限流电阻的阻值为1.25MΩ；

所述电阻分压器的额定电压为400kV，高压臂5容量为400MΩ，分压比为10000:1；

所述储能电容器的额定电压为400kV，电容量为0.25μF；

所述冲击分压器的额定电压为400kV，高压臂7容量为200pF，分压比为10000:1；

所述行程传感器采用角位移传感器，所述角位移传感器量程是355±2°；

所述断路器额定电压为40.5kV。

3.根据权利要求1所述的用于环保气体弧后介质恢复特性的检测装置，其特征在于，所述断路器壳体内部总容量为15L，动触头内直径30mm，静触头外直径15mm，行程为80mm，开距60mm，超程20mm。

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