塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统及方法，包括大电流电源电路、灭弧室壳体试品SP、数据采集系统和高速摄像机，所述大电流电源电路采用单频LC振荡回路为所述灭弧室壳体试品SP提供测试用电源，所述数据采集系统与所述大电流电源电路和灭弧室壳体试品SP连接，同步采集电弧电压和电流信息，所述数据采集系统还连接有压力传感器，用于检测灭弧室的气压，所述高速摄像机与计算机连接，通过拍摄电弧动态图像进行冲击气压预测。本发明专利技术方法简洁可行，采取直观的预测公式进行预测，无须对所有新产品灭弧室模型采用实验的手段获取其气压峰值，大大节省了成本及提高效率。

System and method for predicting shock pressure of arc extinguishing chamber of moulded case circuit breaker

The invention discloses a circuit breaker interrupter shell shock pressure prediction system and method, including high current power supply circuit, interrupter shell test and SP data acquisition system and high speed camera, the high current power supply circuit adopts LC single frequency oscillation circuit for the arc extinguishing chamber shell test SP with power supply test, the data acquisition system with the high current power supply circuit and arc extinguishing chamber shell test SP connection, synchronous acquisition of arc voltage and current information, the data acquisition system is also connected with a pressure sensor for detecting the pressure of arc chamber, which is connected to the high speed video camera and a computer. By shooting the arc dynamic image impact pressure prediction. The method of the invention is simple and feasible, and adopts an intuitive prediction formula to predict, and the pressure peak value of the arc chamber model of all the new products is not required to be obtained by experimental means, thereby greatly saving the cost and improving the efficiency.

【技术实现步骤摘要】
塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统及方法
本专利技术属于断路器
，具体涉及一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统及方法。
技术介绍
低压断路器开断大电流的过程中，灭弧室壳体在很大气压的热空气冲击作用下容易应力过大引起壳体变形甚至是断裂，引发安全事故。目前，现有工作主要针对空气电弧建立了MHD模型，MHD模型复杂且很难用于工程实践中；有针对气压测量的具体方法，但没有具体针对电弧等离子体对壳冲击效应，当灭弧室结构改变或者短路电流发生变化壳体将受到不同的冲击气压。日本的M.Tsukima等人通过实验与仿真证明了气吹作用与电磁对电弧的洛伦兹力一样能够有效地驱动电弧运动，并首次提出了气吹(auto-puffer)的概念。McBride针对微型断路器模型，实验验证了触头在低速打开过程中气吹对提高小型断路器开断性能的积极作用。在国内，西安交通大学的陈德桂、刘洪武等人率先针对气吹式塑壳断路器开断电路时电弧运动的不同影响因素(产气材料、上下方气体阻尼及栅片结构)展开研究，实验中为了更准确地对电弧的运动图景进行观测，自主研发了一套二维光纤观测系统。研究表明，尽可能封闭灭弧室本文档来自技高网...

【技术保护点】
塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统，其特征在于：包括大电流电源电路、灭弧室壳体试品SP、数据采集系统和高速摄像机，所述大电流电源电路采用单频LC振荡回路为所述灭弧室壳体试品SP提供测试用电源，所述数据采集系统与所述大电流电源电路和灭弧室壳体试品SP连接，同步采集电弧电压和电流信息，所述数据采集系统还连接有压力传感器，用于检测灭弧室的气压，所述高速摄像机与计算机连接，通过拍摄电弧动态图像进行冲击气压预测。

【技术特征摘要】
1.塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统，其特征在于：包括大电流电源电路、灭弧室壳体试品SP、数据采集系统和高速摄像机，所述大电流电源电路采用单频LC振荡回路为所述灭弧室壳体试品SP提供测试用电源，所述数据采集系统与所述大电流电源电路和灭弧室壳体试品SP连接，同步采集电弧电压和电流信息，所述数据采集系统还连接有压力传感器，用于检测灭弧室的气压，所述高速摄像机与计算机连接，通过拍摄电弧动态图像进行冲击气压预测。2.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统，其特征在于：所述压力传感器包括压阻式压力变送器和压电式压力传感器。3.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统，其特征在于，所述数据采集系统采用瞬态记录仪进行测量。4.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统，其特征在于：所述大电流电源电路中设置的电感L、电容组C与所述灭弧室壳体试品SP构成一个单频振荡放电回路，通过改变所述电容组C的充电电压得到不同等级的实验电流。5.根据权利要求4所述的一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测系统，其特征在于：所述电容器组C充电电压和放电电流第一半波有效值的比例为50:1V/kA。6.一种塑壳断路器灭弧室壳体所受冲击气压的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将灭弧室模型结构与实验模型结构进行对比；S2、选取与实验模型接近的灭弧室作为基准模型，同时确定基准模型的理论烧蚀率倍数K和转化为灭弧室气压上升的电弧功率系数Kp；S3、根据运行条件判断其电弧功率，根据灭弧室的气压与K、Kp和电弧功率关系调整所述理论烧蚀率倍数K和转化为灭弧室气压上升的电弧功率系数Kp；S4、通过线性回归分析确定气压值随K、Kp及电弧功率的函数关系，得出预测气压的峰值；S5、当电弧功率基本不变，灭弧室结构有变化时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立军，王钰洁，贾申利，李振国，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61