高壓放電演示系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓放電演示系統(tǒng)及方法，具體地說，涉及一種模擬高壓環(huán)境下，安全距離不足時高壓帶電體對地放電的一種演示系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]人與帶電體、帶電體與帶電體、帶電體與地面、帶電體與其他設施之間需保持的最小距離，又稱安全間距。安全距離應保證在各種可能的最大工作電壓或過電壓的作用下，不發(fā)生閃絡放電，還應保證工作人員對電氣設備巡視、操作、維護和檢修時的絕對安全。安全距離既用于防止人體觸及或過分接近帶電體而發(fā)生觸電，也用于防止車輛等物體碰撞或過分接近帶電體以及帶電體之間發(fā)生放電和短路而引起火災和電氣事故。
[0003]目前，大部分高壓放電演示系統(tǒng)采用電容充放電進行演示，其存在電弧不能保持，從而無法模擬真實的電弧放電現(xiàn)象，而且電容還需設置完善的放電電路，以避免電容存在殘余電荷造成的對人員放電事故。另外還有采用特斯拉進行放電演示的系統(tǒng)，但是由于特斯拉結構復雜，成本較高，而且占地面積比較大，需要特制設備才能觀察放電演示。綜上所述缺點，教學演示需要一種盡可能模擬現(xiàn)實的高壓放電的方法及系統(tǒng)來說明安全距離的重要性

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足而提供一種高壓放電演示系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠真實的還原高壓放電現(xiàn)象，使學員切身體會高壓安全距離的重要性。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術方案是一種高壓放電演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0006]觸摸一體操作臺；
[0007]調壓器，與所述觸摸一體操作臺連接，用于根據(jù)觸摸一體操作臺輸出的信號實現(xiàn)電壓平滑輸出；
[0008]升壓變壓器，與所述調壓器連接，用于將調壓器輸出的電壓進行升壓；
[0009]模擬高壓導線，與所述升壓變壓器連接，用于模擬實際工況下高壓帶電導線，所述模擬高壓導線單相中間設有放電球；
[0010]拉弧裝置，包括推桿以及設于推桿頂端的小球，推桿與所述觸摸一體操作臺連接，推桿根據(jù)觸摸一體操作臺輸出的信號控制小球與放電球之間的距離；
[0011]吹弧裝置，與所述觸摸一體操作臺連接，用于產(chǎn)生空氣炮進行滅??；以及
[0012]接地電阻，與所述小球連接。
[0013]在上述技術方案中，所述觸摸一體操作臺包括:
[0014]調節(jié)按鈕，用于控制電源啟、停，項目選擇以及電壓的升降信息；
[0015]PLC，用于根據(jù)所述調節(jié)按鈕的控制信息輸出對外部設備的控制信息；以及
[0016]觸摸液晶屏，用于顯示電源啟、停，項目選擇以及電壓的升降信息。
[0017]在上述技術方案中，所述調壓器三相調壓器，輸入接入市電400V，輸出0-400V可調，實現(xiàn)電壓平滑輸出。
[0018]在上述技術方案中，所述升壓變壓器為0.4/10kV升壓器，采用Y/Y接線形式。
[0019]在上述技術方案中，所述模擬高壓導線包括直徑為22mm的銅管以及熱縮在銅管表面的絕緣管。
[0020]在上述技術方案中，所述吹弧裝置為空氣壓縮機，當壓縮完成之后通過PLC控制電磁閥的開合來控制空氣炮進行滅弧。
[0021]在上述技術方案中，所述接地電阻為阻值可調的限流電阻。
[0022]此外，本發(fā)明還提供一種使用所述高壓放電演示系統(tǒng)進行演示的方法，該方法包括以下步驟:
[0023](I)操作人員開啟觸摸一體操作臺的電源，此時觸摸屏點亮，顯示系統(tǒng)參數(shù)；選擇高壓放電演示項目，旋動升壓旋鈕，此時調壓器動作，觸摸屏顯示升壓數(shù)值，達到系統(tǒng)演示所需電壓；
[0024](2)升壓變壓器將調壓器的電壓上升至系統(tǒng)放電演示所需電壓，并將電壓加到模擬高壓導線上面；
[0025](3)通過觸摸一體操作臺控制拉弧裝置中的小球上升，當距離足夠小時，模擬高壓導線上的放電球和拉弧裝置中的小球之間產(chǎn)生高壓放電，通過控制拉弧裝置中的小球增大放電球與小球之間的間隙，展示拉弧效果；
[0026](4)通過觸摸一體操作臺控制吹弧裝置瞬間吹滅高壓放電，達到滅弧的目的。
[0027]進一步地，通過調節(jié)放電電阻的阻抗值大小，調節(jié)高壓放電效果。
[0028]本發(fā)明通過上述高壓放電演示系統(tǒng)的方法，能夠真實的還原高壓放電現(xiàn)象，使學員切身體會高壓安全距離的重要性，同時通過拉弧裝置拉出的電弧，能夠直觀的觀察電弧高溫灼傷的危害性。本系統(tǒng)及方法效果直觀，設備簡單，方法新穎，教學培訓效果良好。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明高壓放電演示系統(tǒng)的結構框圖。
[0030]圖中，1-觸摸一體操作臺，2-調壓器，3-升壓變壓器，4-模擬高壓導線，5-拉弧裝置，6-自動吹弧裝置，7-放電電阻。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明高壓放電演示系統(tǒng)包括觸摸一體操作臺1、調壓器2、升壓變壓器3、模擬高壓導線4、拉弧裝置5、自動吹弧裝置6、放電電阻7，本發(fā)明模擬高壓導線4用于模擬實際工況下高壓帶電導線，模擬高壓導線4單相中間設有放電球。
[0033]觸摸一體操作臺包括:觸摸液晶屏、調節(jié)按鈕和PLC，調節(jié)按鈕用于控制電源啟、停，項目選擇以及電壓的升降信息；PLC用于根據(jù)所述調節(jié)按鈕的控制信息輸出對外部設備的控制信息；觸摸液晶屏用于顯示電源啟、停，項目選擇以及電壓的升降信息。
[0034]觸摸一體操作臺I分別與調壓器2、拉弧裝置5和自動吹弧裝置6連接，本實施例所用調壓器2為三相調壓器，輸入接入市電400V，采用漏電保護器進行保護，輸出0-400V可調，實現(xiàn)電壓平滑輸出，調壓器容量和系統(tǒng)電弧放電時容量相匹配。三相調壓器采用減速電機實現(xiàn)自動控制，限位開關接入PLC進行控制，實現(xiàn)自動調節(jié)電壓的可控性。調壓器2與觸摸一體操作臺I連接，觸摸一體操作臺輸出的信號控制調壓器2實現(xiàn)電壓平滑輸出本實施例所用拉弧裝置5包括推桿以及設于推桿頂端的小球，推桿和小球之間采用絕緣管進行連接，推桿與觸摸一體操作臺I連接，觸摸一體操作臺I輸出信號控制推桿向上或者向下以實現(xiàn)控制小球與放電球之間的距離；此外，小球與放電電阻7 (接地電阻)連接，用于限制放電現(xiàn)象產(chǎn)生時的電流值