一种高压断路器及包含高压断路器的电力测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压断路器及包含高压断路器的电力测量系统。所公开的高压断路器包括：单刀双掷式断路器，单刀双掷式断路器包括由第一单刀部、第一固定部、第二固定部、悬空部、第一单刀部的支撑部，其中，第一单刀部的固定端用于连接至高压导线；第一单刀部的动端用于水平连接至第一固定部或竖直连接至第二固定部，第一固定部用于连接至高压电源的输出端，第二固定部用于连接至悬空部，第一固定部设置在高于第二固定部的位置上；悬空部连接至第二固定部；第一单刀部的支撑部用于在第一单刀部的动端依靠重力作用从与第一固定部连接转换至与第二固定部连接的过程中、提供对第一单刀部的支撑作用。所公开的技术方案可以加快断路速度。

【技术实现步骤摘要】
一种高压断路器及包含高压断路器的电力测量系统
本专利技术涉及高压输电领域，尤其涉及一种高压断路器及包含高压断路器的电力测量系统。
技术介绍
电力断路器是一种十分重要的电力部件，在实际电力系统及用于进行测试的电力系统中都有着十分重要的作用。例如，以高压直流供电为例，当高压直流线路导线表面场强超过起晕场强后，导线表面附近的空气会发生电离，产生空间电荷。空间电荷在直流电场的作用下定向运动，形成离子流场。空间电荷的存在使得地面电场强度增大。由于输电走廊有限，高压直流线路不可避免地临近农用大棚。此外，直流输电线路还会经过雾霾多发地区。直流线路电晕放电产生的空间电荷，会在农用大棚和雾霾颗粒等绝缘介质上不断积累和消散，最终达到动态平衡。介质的存在影响了空间电荷的分布规律，从而进一步影响地面电场强度。因此，研究绝缘介质上空间电荷的消散规律及其对地面电场的影响，不仅有助于揭示事物的物理特性，而且可以为离子流场建模计算提供边界条件的设置依据，从而对优化输电线路、改善线路附近的电磁环境提供技术支撑。为了研究介质上空间电荷的消散特性，现有技术通常使用缩尺的电晕放电实验平台来进行实验。首先将薄膜或颗粒物置于细导线周围的空间中，然后在导线上施加直流电压，使导线产生电晕放电，从而构建模拟测试环境。当需要在所构建的模拟测试环境空间中观测电荷消散现象时，应当使导线停止电晕放电，使所构建的模拟测试环境空间中不再产生新的空间电荷。使导线停止电晕放电后，就可以通过测量地面电位或电场强度，利用电荷反演的方法计算空间电荷。现有技术一般通过以下两种方法来使导线停止电晕放电：1)逐渐降低电压源上的电压来使电晕导线接地；2)使用断路器断开高压回路。然而，在采用上述第一种方法时，将导线电位从工作电压降到0电位需要10秒以上。图1示例性地示出了采用现有技术中逐渐降低电压源上的电压来使电晕导线接地的方法时所实际测量到的介质上携带的电荷的消散特性曲线。如图1所示，前30秒内没有测量数据，这是由于降压的过程恰好是电荷消散较快的阶段，从而导致了空间电荷的消散特性不能被准确测量。与此同时，导线上的这种人为电压变化也可能影响实际空间电荷的消散过程，因此，图1所示的电荷消散特性曲线的数据也不太准确。在采用上述第二种方法时，虽然测量回路中的电压很高，但是由于电流很小，所以不会出现电弧不能熄灭的问题。另外，传统的高压断路器价格昂贵。因此，没有必要使用传统的高压断路器。然而，如果使用普通的低压断路器，在回路被切断后，电晕导线与高压电源之间的间隙很小。空间消散过程中，如果导线或电源的电压发生变化，会造成间隙的再次击穿。因此，也不能直接使用普通的低压断路器。因此，需要提出新的高压断路器。
技术实现思路
根据本专利技术的高压断路器，包括：单刀双掷式断路器，单刀双掷式断路器包括由金属软导线构成的第一单刀部、第一固定部、第二固定部、悬空部、第一单刀部的支撑部，其中，第一单刀部的固定端用于连接至高压导线；第一单刀部的动端用于可选地水平连接至第一固定部或可选地竖直连接至第二固定部，第一固定部用于连接至高压电源的输出端，第二固定部用于连接至悬空部，第一固定部设置在高于第二固定部的位置上；悬空部连接至第二固定部；第一单刀部的支撑部用于在第一单刀部的动端依靠重力作用从与第一固定部连接转换至与第二固定部连接的过程中、提供对第一单刀部的支撑作用，使得第一单刀部的动端能够与第二固定部连接到位。根据本专利技术的高压断路器，其第一单刀部的动端由导电的永磁材料制成。根据本专利技术的高压断路器，其第二固定部由导电的永磁材料制成，第一单刀部的动端与第二固定部的极性相反。根据本专利技术的高压断路器，其支撑部是竖直或水平设置的杆状或柱状支撑机构。根据本专利技术的高压断路器，还包括：单刀双掷式开关，单刀双掷式开关包括第二单刀部、第三固定部、第四固定部，其中，第二单刀部的固定端用于连接至悬空部，第二单刀部的动端用于可选地接地或可选地连接至高压导线。根据本专利技术的包含高压断路器的电力测量系统，包括：如上文所述的高压断路器；高压电源，用于提供用于构建模拟测试环境的高压电力；接收红外控制的继电器，用于控制高压电源的输出端与高压断路器的单刀双掷式断路器的第一固定部之间的连接与断开；高压导线，用于基于高压电源的输出端与高压断路器的单刀双掷式断路器的第一固定部之间的连接与断开、来构建模拟测试环境；被放置在模拟测试环境中的电力测量设备，用于测量模拟测试环境中的电场信息。根据本专利技术的电力测量系统，还包括：被放置在模拟测试环境中的待测样品。根据本专利技术的电力测量系统，还包括：屏蔽罩，用于对接收红外控制的继电器进行电磁屏蔽保护。根据本专利技术的电力测量系统，其高压导线包括单极线路、双极线路、分裂导线。根据本专利技术的电力测量系统，其电力测量设备包括场磨、静电计和离子流板，场磨用于测量模拟测试环境的地面场强，静电计用于在地面场强稳定后测量模拟测试环境各处的空间电位，离子流板用于测量模拟测试环境的离子流密度。根据本专利技术的上述技术方案，可以加快断路速度。附图说明并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与相关的文字描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。图1示例性地示出了采用现有技术中逐渐降低电压源上的电压来使电晕导线接地的方法时所实际测量到的介质上携带的电荷的消散特性曲线。图2示例性地示出了根据本专利技术的高压断路器及包含高压断路器的电力测量系统的示意结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。图2示例性地示出了根据本专利技术的高压断路器及包含高压断路器的电力测量系统的示意结构图。如图2中左侧的虚线框所示，根据本专利技术的高压断路器，包括：单刀双掷式断路器201，单刀双掷式断路器201包括由金属软导线构成的第一单刀部202、第一固定部203、第二固定部204、悬空部205、第一单刀部202的支撑部206，其中，第一单刀部202的固定端208用于连接至高压导线207(即，电晕导线207)；第一单刀部202的动端209用于可选地水平连接至第一固定部203或可选地竖直连接至第二固定部204，第一固定部203用于连接至高压电源的输出端，第二固定部204用于连接至悬空部205，第一固定部203设置在高于第二固定部204的位置上；第一单刀部202的支撑部206用于在第一单刀部202的动端209依靠重力作用从与第一固定部203连接转换至与第二固定部204连接的过程(即，断路过程)中、提供对第一单刀部202的支撑作用，使得第一单刀部202的动端209能够与第二固定部204连接到位。即，第一单刀部202采用了光滑导线，以避免断路时产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压断路器，其特征在于，包括：单刀双掷式断路器，所述单刀双掷式断路器包括由金属软导线构成的第一单刀部、第一固定部、第二固定部、悬空部、第一单刀部的支撑部，其中，所述第一单刀部的固定端用于连接至高压导线；所述第一单刀部的动端用于可选地水平连接至所述第一固定部或可选地竖直连接至所述第二固定部，所述第一固定部用于连接至高压电源的输出端，所述第二固定部用于连接至悬空部，所述第一固定部设置在高于所述第二固定部的位置上；所述悬空部连接至所述第二固定部；所述第一单刀部的支撑部用于在所述第一单刀部的动端依靠重力作用从与所述第一固定部连接转换至与所述第二固定部连接的过程中、提供对所述第一单刀部的支撑作用，使得所述第一单刀部的动端能够与所述第二固定部连接到位。

【技术特征摘要】
1.一种高压断路器，其特征在于，包括：单刀双掷式断路器，所述单刀双掷式断路器包括由金属软导线构成的第一单刀部、第一固定部、第二固定部、悬空部、第一单刀部的支撑部，其中，所述第一单刀部的固定端用于连接至高压导线；所述第一单刀部的动端用于可选地水平连接至所述第一固定部或可选地竖直连接至所述第二固定部，所述第一固定部用于连接至高压电源的输出端，所述第二固定部用于连接至悬空部，所述第一固定部设置在高于所述第二固定部的位置上；所述悬空部连接至所述第二固定部；所述第一单刀部的支撑部用于在所述第一单刀部的动端依靠重力作用从与所述第一固定部连接转换至与所述第二固定部连接的过程中、提供对所述第一单刀部的支撑作用，使得所述第一单刀部的动端能够与所述第二固定部连接到位。2.如权利要求1所述的高压断路器，其特征在于，所述第一单刀部的动端由导电的永磁材料制成。3.如权利要求1或2所述的高压断路器，其特征在于，所述第二固定部由导电的永磁材料制成，所述第一单刀部的动端与所述第二固定部的极性相反。4.如权利要求1或2所述的高压断路器，其特征在于，所述支撑部是竖直或水平设置的杆状或柱状支撑机构。5.如权利要求1或2所述的高压断路器，其特征在于，还包括：单刀双掷式开关，所述单刀双掷式开关包括第二单刀部、第三固定部、第四固定部，其中，所述第二单...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈博，卢铁兵，张远航，黎长青，王东来，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11