本實(shí)用新型涉及真空開關(guān)電弧檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測橫向磁場真空開關(guān)電弧旋轉(zhuǎn)速度的裝置。

背景技術(shù)：

隨著電氣技術(shù)的發(fā)展，真空開關(guān)因具有介質(zhì)恢復(fù)速度快、綠色環(huán)保及電氣壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在中低壓電氣領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，且根據(jù)觸頭的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行劃分，真空開關(guān)通常分為橫向磁場真空開關(guān)或縱向磁場真空開關(guān)。在橫向磁場真空開關(guān)中，該橫向磁場真空開關(guān)的觸頭包括螺旋槽觸頭和杯狀觸頭，其對(duì)應(yīng)滅弧室的工作原理為通過電流流過觸頭產(chǎn)生的橫向磁場使得真空電弧在觸頭表面高速旋轉(zhuǎn)，避免觸頭表面局部高溫?zé)g，進(jìn)而提高開斷能力。

目前，針對(duì)橫向磁場真空開關(guān)電弧運(yùn)動(dòng)特性的診斷和分析，傳統(tǒng)的方法是通過高速CMOS相機(jī)拍攝電弧圖像，然后通過電弧圖像處理判斷電弧的運(yùn)動(dòng)，該方法的缺點(diǎn)在于：（1）只能從電弧圖像中獲取到二維圖像信息，但無法準(zhǔn)確判斷出電弧旋轉(zhuǎn)情況；（2）即便采用兩個(gè)高速相機(jī)或者兩個(gè)垂直角度同時(shí)拍攝電弧圖像來獲取電弧旋轉(zhuǎn)過程，但是電弧拍攝效果及角度均會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；（3）采用高速相機(jī)會(huì)導(dǎo)致成本較高，且拍攝電弧需要在真空腔體中或則開有觀測窗的透明真空滅弧室中進(jìn)行，造成真空滅弧室需要特殊設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于檢測橫向磁場真空開關(guān)電弧旋轉(zhuǎn)速度的裝置，能夠克服高速相機(jī)成本較高及特殊設(shè)計(jì)真空滅弧室的需求等問題，且可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷出電弧旋轉(zhuǎn)情況。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于檢測橫向磁場真空開關(guān)電弧旋轉(zhuǎn)速度的裝置，其與橫向磁場真空開關(guān)的真空滅弧室相配合，所述真空滅弧室包括上端蓋，絕緣陶瓷外殼，下端蓋，動(dòng)觸桿，杯狀觸頭和銅質(zhì)屏蔽罩；所述裝置包括骨架、至少一用于測量電弧在所述杯狀觸頭表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振蕩頻率與電弧旋轉(zhuǎn)頻率相一致的磁場強(qiáng)度信號(hào)的霍爾傳感器以及用于磁場強(qiáng)度信號(hào)采集和信號(hào)分析處理實(shí)現(xiàn)真空滅弧室電弧旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算的信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)；其中，

所述骨架設(shè)置于所述真空滅弧室的絕緣陶瓷外殼上；

每一霍爾傳感器均固定于所述骨架上；

所述信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)位于所述真空滅弧室外部，且與所述每一霍爾傳感器均相連。

其中，所述骨架設(shè)置于所述絕緣陶瓷外殼的中間部位。

其中，所述霍爾傳感器有八個(gè)，且所述八個(gè)霍爾傳感器呈一定規(guī)律排列分布于所述骨架上。

其中，所述骨架呈圓環(huán)狀，且相鄰兩個(gè)霍爾傳感器與所述骨架中心點(diǎn)之間形成的夾角均為45度。

其中，所述信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)包括依序連接的信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、智能監(jiān)測模塊及主控制器。

實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果：

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于霍爾傳感器可以測量到電弧在杯狀觸頭表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度信號(hào)，該磁場強(qiáng)度信號(hào)的振蕩頻率與電弧旋轉(zhuǎn)頻率相一致，從而能夠根據(jù)所測量到的磁場強(qiáng)度信號(hào)的振蕩頻率來快速準(zhǔn)確地確定電弧旋轉(zhuǎn)速度，達(dá)到能夠克服高速相機(jī)成本較高及特殊設(shè)計(jì)真空滅弧室的需求等問題，且可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷出電弧旋轉(zhuǎn)情況的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本實(shí)用新型的范疇。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于檢測橫向磁場真空開關(guān)電弧旋轉(zhuǎn)速度的裝置與真空滅弧室相配合的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A向示意圖；

圖3為圖1中信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中，提供的一種用于檢測橫向磁場真空開關(guān)電弧旋轉(zhuǎn)速度的裝置，其與橫向磁場真空開關(guān)的真空滅弧室相配合，真空滅弧室包括上端蓋1，絕緣陶瓷外殼2，下端蓋5，動(dòng)觸桿6，杯狀觸頭7和銅質(zhì)屏蔽罩8；

該裝置包括骨架3、至少一用于測量電弧在杯狀觸頭7表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振蕩頻率與電弧旋轉(zhuǎn)頻率相一致的磁場強(qiáng)度信號(hào)的霍爾傳感器4以及用于磁場強(qiáng)度信號(hào)采集和信號(hào)分析處理實(shí)現(xiàn)真空滅弧室電弧旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算的信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)9；其中，

骨架3設(shè)置于真空滅弧室的絕緣陶瓷外殼2上；

每一霍爾傳感器4均固定于骨架3上；

信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)9位于真空滅弧室外部，且與每一霍爾傳感器4均相連。

應(yīng)當(dāng)說明的是，骨架3位于真空滅弧室的絕緣陶瓷外殼2的中間部位最佳，這樣有效的測量旋轉(zhuǎn)電弧產(chǎn)生的磁場，而不是靜動(dòng)觸頭本身產(chǎn)生的磁場。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，在杯狀觸頭7循環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中，杯狀觸頭7產(chǎn)生的橫向磁場使得電弧沿著杯狀觸頭7表面高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電弧弧柱靠近霍爾傳感器3時(shí)，霍爾傳感器3測量的磁場強(qiáng)度信號(hào)最大，而當(dāng)電弧弧柱遠(yuǎn)離霍爾傳感器3時(shí)，霍爾傳感器3測量的磁場強(qiáng)度信號(hào)減小，而且霍爾傳感器3測量到的磁場強(qiáng)度信號(hào)的振蕩頻率與電弧旋轉(zhuǎn)頻率一致，因此可以根據(jù)霍爾傳感器3測量到的磁場強(qiáng)度信號(hào)的振蕩頻率來快速準(zhǔn)確地確定電弧旋轉(zhuǎn)速度，達(dá)到能夠克服高速相機(jī)成本較高及特殊設(shè)計(jì)真空滅弧室的需求等問題，且可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷出電弧旋轉(zhuǎn)情況的目的。

更進(jìn)一步的，為了更加準(zhǔn)確的獲取電弧旋轉(zhuǎn)過程中電弧的實(shí)時(shí)位置，因此霍爾傳感器4有八個(gè)，且八個(gè)霍爾傳感器4呈一定規(guī)律排列分布于骨架3上，例如骨架3呈圓環(huán)狀，且相鄰兩個(gè)霍爾傳感器4與骨架3中心點(diǎn)之間形成的夾角均為45度，從而使得每個(gè)霍爾傳感器3的信號(hào)周期一致，只是相位相差45度。

更進(jìn)一步的，信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)9包括依序連接的信號(hào)采集模塊91、信號(hào)處理模塊92、智能監(jiān)測模塊93及主控制器94。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，信號(hào)檢測機(jī)構(gòu)9的工作原理為：通過信號(hào)采集模塊91實(shí)現(xiàn)對(duì)八個(gè)霍爾傳感器3的磁場強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行檢測，然后通過信號(hào)處理模塊92對(duì)磁場強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行濾波和調(diào)理，并進(jìn)一步通過智能監(jiān)測模塊93完成對(duì)八個(gè)霍爾傳感器3的磁場強(qiáng)度信號(hào)送入主控制器94中。該主控制器94對(duì)經(jīng)過信號(hào)處理后的八個(gè)霍爾傳感器3的磁場強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行處理，得到實(shí)時(shí)磁場變化規(guī)律和頻率，進(jìn)而得到電弧旋轉(zhuǎn)速度。為了更準(zhǔn)確地得到旋轉(zhuǎn)電弧的實(shí)時(shí)位置，可以以霍爾傳感器3磁場強(qiáng)度信號(hào)最強(qiáng)時(shí)對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器位置標(biāo)定為電弧弧柱的位置，進(jìn)而得到旋轉(zhuǎn)電弧在觸頭表面實(shí)時(shí)位置分布情況。

實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果：

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于霍爾傳感器可以測量到電弧在杯狀觸頭表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度信號(hào)，該磁場強(qiáng)度信號(hào)的振蕩頻率與電弧旋轉(zhuǎn)頻率相一致，從而能夠根據(jù)所測量到的磁場強(qiáng)度信號(hào)的振蕩頻率來快速準(zhǔn)確地確定電弧旋轉(zhuǎn)速度，達(dá)到能夠克服高速相機(jī)成本較高及特殊設(shè)計(jì)真空滅弧室的需求等問題，且可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷出電弧旋轉(zhuǎn)情況的目的。

以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。