本發(fā)明的實(shí)施例涉及電弧試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于多種氣體介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正常回路條件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開(kāi)斷異常回路條件下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。在高壓領(lǐng)域，特別是72.5kV及以上電壓等級(jí)，SF₆氣體由于其優(yōu)良的絕緣性能和開(kāi)斷能力，被廣泛應(yīng)用于高壓斷路器的制造。然而，SF₆具有極強(qiáng)的溫室效應(yīng)，單位質(zhì)量SF₆的溫室效應(yīng)是CO2的24000倍。因此，迫切需要尋找SF₆的替代氣體。

為了測(cè)試SF₆替代氣體的開(kāi)斷能力，以及其它影響斷路器開(kāi)斷性能的因素，如實(shí)驗(yàn)環(huán)境壓強(qiáng)、觸頭分?jǐn)嗨俣?、觸頭開(kāi)距等，需要對(duì)多種氣體介質(zhì)在多種影響因素作用下的開(kāi)斷性能進(jìn)行測(cè)試。

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置僅能對(duì)某一項(xiàng)影響因素進(jìn)行測(cè)試，導(dǎo)致其通用性差，測(cè)試效率低下，因而無(wú)法滿足研究需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種適用于多種氣體介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，能夠快速高效地完成對(duì)多種氣體介質(zhì)的開(kāi)斷性能測(cè)試。

為了達(dá)成上述目的，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供一種適用于多種氣體介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，包括：

壓力容器部分、電氣連接部分、機(jī)械支撐部分以及操縱機(jī)構(gòu)部分；

所述壓力容器部分包括密閉的罐體(2)，罐體(2)外壁上設(shè)置有抽氣孔(6)以及氣體緩沖室(14)；當(dāng)抽氣孔(6)的閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，罐體(2)內(nèi)部的氣體可通過(guò)抽氣孔(6)抽出；當(dāng)氣體緩沖室(14)的閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，可通過(guò)氣體緩沖室(14)向罐體(2)內(nèi)部充入氣體；

所述電氣連接部分包括動(dòng)觸頭(8)以及靜觸頭(11)；

所述機(jī)械支撐部分位于罐體(2)內(nèi)部，包括動(dòng)觸頭基座(9)和靜觸頭基座(12)，分別將動(dòng)觸頭(8)以及靜觸頭(11)固定在罐體(2)內(nèi)部的同一條軸線上；

所述操縱機(jī)構(gòu)部分包括絕緣拉桿(7)，絕緣拉桿(7)貫穿罐體(2)外壁與動(dòng)觸頭(8)連接，用于帶動(dòng)動(dòng)觸頭(8)沿所述軸線運(yùn)動(dòng)，使得動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)貼合或者分開(kāi)。

本發(fā)明的實(shí)施例所提供的適用于多種氣體介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)緩沖室(14)向罐體(2)內(nèi)部充入氣體，通過(guò)抽氣孔(6)將罐體(2)內(nèi)部氣體抽出，可實(shí)現(xiàn)不同氣體介質(zhì)下的開(kāi)關(guān)電弧試驗(yàn)，并對(duì)氣體壓強(qiáng)進(jìn)行控制。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)絕緣拉桿(7)帶動(dòng)動(dòng)觸頭(8)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)控制絕緣拉桿(7)的運(yùn)動(dòng)速度，可達(dá)到控制觸頭(8)運(yùn)動(dòng)速度的作用。當(dāng)動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)分開(kāi)時(shí)，兩者之間可形成電弧，動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)之間的距離，可以通過(guò)控制絕緣拉桿(7)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。因此，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，可對(duì)多種氣體介質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，并在測(cè)試過(guò)程中對(duì)環(huán)境壓強(qiáng)、觸頭分?jǐn)嗨俣?、觸頭開(kāi)距進(jìn)行精細(xì)化的控制，從而快速高效地完成對(duì)多種氣體介質(zhì)的開(kāi)斷性能測(cè)試。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置的壓力容器部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置的電氣連接部分以及機(jī)械支撐部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置的操縱機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種適用于多種氣體介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)合圖1所示，開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置包括：

壓力容器部分、電氣連接部分、機(jī)械支撐部分以及操縱機(jī)構(gòu)部分；

壓力容器部分包括密閉的罐體(2)，罐體(2)外壁上設(shè)置有抽氣孔(6)以及氣體緩沖室(14)；當(dāng)抽氣孔(6)的閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，罐體(2)內(nèi)部的氣體可通過(guò)抽氣孔(6)抽出；當(dāng)氣體緩沖室(14)的閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，可通過(guò)氣體緩沖室(14)向罐體(2)內(nèi)部充入氣體；

電氣連接部分包括動(dòng)觸頭(8)以及靜觸頭(11)；

機(jī)械支撐部分位于罐體(2)內(nèi)部，包括動(dòng)觸頭基座(9)和靜觸頭基座(12)，分別將動(dòng)觸頭(8)以及靜觸頭(11)固定在罐體(2)內(nèi)部的同一條軸線上；

操縱機(jī)構(gòu)部分包括絕緣拉桿(7)，絕緣拉桿(7)貫穿罐體(2)外壁與動(dòng)觸頭(8)連接，用于帶動(dòng)動(dòng)觸頭(8)沿軸線運(yùn)動(dòng)，使得動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)貼合或者分開(kāi)。

壓力容器部分可以滿足多種氣體介質(zhì)、不同氣體壓力下的實(shí)驗(yàn)要求。

通過(guò)對(duì)于絕緣拉桿運(yùn)動(dòng)速度的精確控制，可起到觸頭分?jǐn)嗨俣冗M(jìn)行控制的作用。

通過(guò)對(duì)絕緣拉桿運(yùn)動(dòng)幅度的精確控制，可起到對(duì)觸頭開(kāi)距進(jìn)行控制的作用。

電氣連接部分與壓力容器部分絕緣，電氣連接部分與操縱機(jī)構(gòu)部分絕緣，以確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人員的安全。

需要特別指出的是，圖1所示的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)際上一種優(yōu)選的實(shí)施方式，圖1所示除了包括上述結(jié)構(gòu)特征外，還包括了其它一些附加的結(jié)構(gòu)特征，以下結(jié)合圖1-圖4，分別對(duì)開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置的壓力容器部分、電氣連接部分、機(jī)械支撐部分以及操縱機(jī)構(gòu)部分的優(yōu)選實(shí)施方式分別進(jìn)行說(shuō)明。

結(jié)合圖2所示，壓力容器部分包括罐體(2)、罐體(2)外壁上設(shè)置有觀察窗(5)、抽氣孔(6)、操作窗口(10)和氣體緩沖室(14)，其中觀察窗(5)的數(shù)量可以有多個(gè)，便于觀察測(cè)量電弧參數(shù)。

結(jié)合圖3所示，電氣連接部分包括軟連接(3)、進(jìn)線端子(4)、動(dòng)觸頭(8)、靜觸頭(11)和出線端子(13)。其中進(jìn)線端子(4)通過(guò)軟連接(3)與動(dòng)觸頭(8)相連，出線端子(13)與靜觸頭(11)相連。機(jī)械支撐部分包括動(dòng)觸頭基座(9)和靜觸頭基座(12)，兩者分別將動(dòng)觸頭(8)以及靜觸頭(11)固定在罐體(2)內(nèi)部的同一條軸線上。

結(jié)合圖4所示，操縱結(jié)構(gòu)部分由電機(jī)(1)和絕緣拉桿(7)組成。電機(jī)(1)用于帶動(dòng)絕緣拉桿(7)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)絕緣拉桿(7)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)動(dòng)觸頭(8)沿所在軸線運(yùn)動(dòng)。絕緣拉桿(7)一端與電機(jī)(1)的動(dòng)子連接，另一端與動(dòng)觸頭(8)連接，將操縱機(jī)構(gòu)部分與電氣連接部分絕緣。

可選的，電機(jī)(1)為直線電機(jī)，或者為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與絲杠的組合。電機(jī)(1)以固定于罐體(2)的外部為宜。

結(jié)合圖1-圖4所示的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)說(shuō)明如下。

S1)、將進(jìn)線端子(4)、出線端子(13)分別與外接電源相連?？刂齐姍C(jī)(1)帶動(dòng)絕緣拉桿(7)向下運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)之間接觸，并保證一定壓力；

S2)、關(guān)閉觀察窗(5)、操作窗口(10)以及氣體緩沖室(14)的閥門(mén)，檢查壓力容器各部分氣密性；

S3)、打開(kāi)抽氣孔(6)閥門(mén)，啟動(dòng)真空泵，將壓力容器內(nèi)部抽至真空狀態(tài)。關(guān)閉抽氣孔(6)閥門(mén)；

S4)、打開(kāi)氣體緩沖室(14)閥門(mén)，向壓力容器內(nèi)充實(shí)驗(yàn)氣體。待充氣壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)壓力后，關(guān)閉氣體緩沖室閥門(mén)(如需進(jìn)行氣吹條件下的電弧測(cè)試，則不需要關(guān)閉氣體緩沖室閥門(mén))；

S4)、控制電機(jī)(1)帶動(dòng)絕緣拉桿(7)向上運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)分開(kāi)，形成電弧；

S5)、當(dāng)動(dòng)觸頭(8)和靜觸頭(11)之間開(kāi)距達(dá)到預(yù)設(shè)開(kāi)距，控制電機(jī)制動(dòng)；

S6)、如需多次起弧，只需要控制電機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

S7)、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開(kāi)抽氣孔(6)閥門(mén)，使用氣體回收裝置回收壓力容器內(nèi)部氣體。

通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，可解決電弧研究過(guò)程中理論分析或計(jì)算難以驗(yàn)證的難題。滿足了電弧實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于多種實(shí)驗(yàn)條件，特別是多種氣體介質(zhì)的要求。本技術(shù)方案具有通用性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)精度高、安全可靠等特點(diǎn)，為深入了解開(kāi)關(guān)電弧特性提供有效支撐。

本發(fā)明的實(shí)施例所提供的適用于多種氣體介質(zhì)的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)緩沖室(14)向罐體(2)內(nèi)部充入氣體，通過(guò)抽氣孔(6)將罐體(2)內(nèi)部氣體抽出，可實(shí)現(xiàn)不同氣體介質(zhì)下的開(kāi)關(guān)電弧試驗(yàn)，并對(duì)氣體壓強(qiáng)進(jìn)行控制。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)絕緣拉桿(7)帶動(dòng)動(dòng)觸頭(8)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)控制絕緣拉桿(7)的運(yùn)動(dòng)速度，可達(dá)到控制觸頭(8)運(yùn)動(dòng)速度的作用。當(dāng)動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)分開(kāi)時(shí)，兩者之間可形成電弧，動(dòng)觸頭(8)與靜觸頭(11)之間的距離，可以通過(guò)控制絕緣拉桿(7)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。因此，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)裝置，可對(duì)多種氣體介質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，并在測(cè)試過(guò)程中對(duì)環(huán)境壓強(qiáng)、觸頭分?jǐn)嗨俣?、觸頭開(kāi)距進(jìn)行精細(xì)化的控制，從而快速高效地完成對(duì)多種氣體介質(zhì)的開(kāi)斷性能測(cè)試。

以上，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。