一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置，包括压力容器和设置在压力容器中的动、静弧触头，静弧触头传动连接有操动机构，动弧触头通过触座安装在压力容器中，触座上设有喷口，触座内沿远离喷口的方向依次间隔设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板、喷口以及触座的相应段一起围成膨胀气室，第一隔板、第二隔板以及触座的相应段一起围成储能气室，第一隔板上设有连通膨胀气室和储能气室的连通孔，膨胀气室设有第一传感器，储能气室设有第二传感器。本发明专利技术的有益效果：传感器不发生瞬时运动，保证了测量结果的可靠性，传感器记录下双气室气体压力变化，通过电弧熄灭特性就可得出该双气室的气体压力与开断性能之间的关系。

A Test Device for Simulating the Breaking Performance of Double-chamber High Voltage Switch

The invention provides an experimental device for simulating and testing the interruption performance of dual-chamber high-pressure switch, which comprises a pressure vessel and a dynamic and static arc contact arranged in the pressure vessel. The static arc contact is driven by an operating mechanism, and the dynamic arc contact is installed in the pressure vessel through a contact seat. The contact seat is provided with a nozzle, and the first baffle and the first baffle are arranged in succession along the direction away from the nozzle. The second baffle, the first baffle, the nozzle and the corresponding section of the contactor are enclosed together to form an expansion chamber. The first baffle, the second baffle and the corresponding section of the contactor are enclosed together to form an energy storage chamber. The first baffle is provided with a connecting hole between the expansion chamber and the energy storage chamber, the expansion chamber is provided with a first sensor, and the energy storage chamber is provided with a second sensor. The beneficial effect of the invention is that the sensor does not move instantaneously and ensures the reliability of the measurement result. The sensor records the change of gas pressure in the double chamber, and the relationship between the gas pressure in the double chamber and the interruption performance can be obtained by the arc extinguishing characteristic.

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置
本专利技术涉及一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置。
技术介绍
在高压开关开断电弧的过程中，电弧电压、电弧形态、电弧温度、喷口内压力以及灭弧室压气缸的气体压力等都是影响开断性能的因素，研究这些影响因素与开断性能之间的关系对于高压开关结构的优化设计具有重要的指导意义。目前已知的大多数高压开关灭弧试验装置中，都在重点研究高压开关的喷口形状，以及喷口在开断过程中喷射灭弧气体对电弧形态的影响，而关于不同气吹压力对灭弧性能的影响却很少有人关注。在采用气吹方式灭弧的高压开关中，双气室高压开关是一种具有膨胀气室和压气室两个气室的高压开关，例如授权公告号为CN2546996Y，授权公告日为2003.04.23的中国技术专利公开的一种热膨胀自能型六氟化硫断路器灭弧室，该灭弧室中设置有动触头机构（即动端组件）和静触头机构（即静端组件），动端组件包括动主触头、动弧触头、喷口、活塞杆、压气缸、活塞，压气缸中设置有膨胀气室和压气室，膨胀气室和压气室之间通过隔板隔开，膨胀气室容积固定。静端组件包括静主触头和静弧触头。当开断大电流时，动、静弧触头分开产生电弧，在喷口喉部电弧堵塞效应下，大量热膨胀气流进入膨胀气室中，对膨胀气室内的六氟化硫气体进行加热加压，此时膨胀气室与压气室之间的逆止阀关闭，通过膨胀气室建立断路器开断所要求的熄弧压力。与此同时压气室中的气体不断被压缩，促使压气活塞泄压阀打开，从而自动减轻压气室对操动机构的反作用力。当动弧触头运动至离开喷口时，膨胀气室中的高压气体快速喷出，从而熄灭电弧，因此膨胀气室中的压力会降低，当压力降至小于压气室中气体压力时，逆止阀会打开，从而向膨胀气室中补入气体，给电流的成功开断提供充足的压力。当开断小电流时，此时电弧能量小，不能在喷口喉部形成电弧堵塞效应，无法通过膨胀气室建立熄弧能力，膨胀气室逆止阀开启，同时压气室泄压阀关闭，通过压气缸的不断移动压缩压气室中的气体，从而提供灭弧压力，完成小电流开断。因此不管是开断大电流，还是开断小电流，压气室实质上都是作为储能气室在使用，在膨胀气室内的气体压力不足以灭弧的情况下，为其补充足够的压力。如果对现有技术中的这种双气室高压开关进行气吹压力与开断性能关系的研究，就需要在膨胀气室和压气室中安装压力传感器，然而在分闸时，整个动端组件高速运动，这种瞬间的快速运动会对传感器用光纤造成瞬态冲击，从而对测量结果产生很大的影响，无法保证测量数据的准确性和稳定性。另外，灭弧室中动端部件较多、结构复杂，要安装一个随动端一起运动且又不影响灭弧室正常开断的压力传感器，在具体实施上存在较大的技术难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于研究双气室高压开关的开断性能与气室压力之间关系的试验装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置，包括压力容器和设置在压力容器中的动弧触头和静弧触头，静弧触头传动连接有操动机构，动弧触头通过触座安装在压力容器中，触座上设有喷口，触座内沿远离喷口的方向依次间隔设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板、喷口以及触座的相应段一起围成膨胀气室，第一隔板、第二隔板以及触座的相应段一起围成储能气室，第一隔板上设置有连通膨胀气室和储能气室的连通孔，膨胀气室设置有用于检测膨胀气室内气体压力的第一传感器，储能气室设置有用于检测储能气室内气体压力的第二传感器。所述动弧触头固定在第一隔板上。第一隔板上连接有朝背向动弧触头一侧方向延伸的且穿过第二隔板的拉杆模拟件，拉杆模拟件的内孔与动弧触头的内孔连通，触座上设置有用于将拉杆模拟件排出的气体排入到压力容器中的排气孔。所述第一隔板、第二隔板以及喷口中的至少两个相对于触座位置可调而使得膨胀气室和储能气室的容积均可调。所述第一隔板和第二隔板相对于触座的位置可调。第一隔板和第二隔板中的至少一个与触座内壁之间为螺纹连接。所述喷口通过喷口安装座固定在触座上。喷口的出气端设置有用于检测出气压力的第三传感器。所述第一传感器、第二传感器和第三传感器均为可同时检测压力和温度的传感器。第二隔板上设置有用于限定储能气室内气体压力的压力阀。本专利技术的有益效果在于：压力容器模拟的是双气室高压开关的灭弧室的罐体，动弧触头、触座、喷口、第一隔板和第二隔板模拟的是灭弧室中的动端组件，并且由第一隔板、喷口以及触座的相应段一起围成了膨胀气室，由第一隔板、第二隔板以及触座的相应段一起围成了储能气室，这样就模拟了双气室的结构。而本试验装置中的静弧触头传动连接有操动机构，也就是说整个动端组件是不运动的，这与真实产品刚好相反，这样设置的好处是：方便了传感器的设置，第一传感器和第二传感器不会再发生瞬时运动，从而可以稳定的测量膨胀气室以及储能气室内的气体压力，避免了瞬态冲击现象，保证了测量结果的可靠性。也正是由于动端组件不再运动，储能气室的容积不会发生变化，其无法通过气体的压缩建立高压区域，因此第一隔板上设置有连通膨胀气室和储能气室的连通孔，这样膨胀气室内的高压气体就可以通过连通孔进入储能气室中，使储能气室具有储能的效果，同时在分闸过程中，当膨胀气室内的气体压力降低时，储能气室会通过连通孔向膨胀气室补充压力，保证电弧被成功吹断，这样就模拟了真实产品中储能气室的补充气体压力的作用。在分闸过程中，第一、第二传感器分别记录下膨胀气室和储能气室中的气体压力变化以及两个气室的能量交换过程，通过电弧的熄灭特性就可以得出该双气室的气体压力与开断性能之间的关系，从而为真实产品中双气室的结构优化提供数据支持，并为后期试制量产样机的设计提供指导数据。附图说明图1为本专利技术中用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置的主视图。图中：1.拉杆模拟件；2.压力阀；3.第二传感器；4.连通孔；5.第一传感器；6.动弧触头；7.第三传感器；8.静弧触头；9.操动机构；10.喷口；11.喷口安装座；12.膨胀气室；13.第一隔板；14.储能气室；15.第二隔板；16.排气孔；17.压力容器；18.触座。具体实施方式用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置的一个实施例如图1所示，包括压力容器17，压力容器17的上端内壁上固定有向下延伸的触座18，触座18的内孔中自上而下依次螺纹连接有第二隔板15和第一隔板13，第二隔板15和第一隔板13的中心均设置有中心孔。第一隔板13的朝下的一侧面上固定有动弧触头6，第一隔板13的中心孔内固定有朝上延伸的拉杆模拟件1，该拉杆模拟件1穿过第二隔板15上的中心孔。拉杆模拟件1和动弧触头6的内孔相连通，构成排气通孔，触座18的上部壁上开设有排气孔16，排气孔16可以将拉杆模拟件1排出的气体排入到压力容器17中。触座18的下部端口内焊接固定有喷口安装座11，该喷口安装座11的内孔中固定有喷口10，第一隔板13、喷口安装座11、喷口10以及触座18的相应段一起围成膨胀气室12，由于喷口安装座11和喷口10相对于触座18的位置是固定的，因此调整第一隔板13的位置使其沿触座轴向上下移动，就可以改变膨胀气室12的容积。第一隔板13、第二隔板15以及触座18的另外一段相应段一起围成储能气室14，在膨胀气室12容积一定的情况下，调整第二隔板15的位置使其沿触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置，其特征在于：包括压力容器和设置在压力容器中的动弧触头和静弧触头，静弧触头传动连接有操动机构，动弧触头通过触座安装在压力容器中，触座上设有喷口，触座内沿远离喷口的方向依次间隔设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板、喷口以及触座的相应段一起围成膨胀气室，第一隔板、第二隔板以及触座的相应段一起围成储能气室，第一隔板上设置有连通膨胀气室和储能气室的连通孔，膨胀气室设置有用于检测膨胀气室内气体压力的第一传感器，储能气室设置有用于检测储能气室内气体压力的第二传感器。

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置，其特征在于：包括压力容器和设置在压力容器中的动弧触头和静弧触头，静弧触头传动连接有操动机构，动弧触头通过触座安装在压力容器中，触座上设有喷口，触座内沿远离喷口的方向依次间隔设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板、喷口以及触座的相应段一起围成膨胀气室，第一隔板、第二隔板以及触座的相应段一起围成储能气室，第一隔板上设置有连通膨胀气室和储能气室的连通孔，膨胀气室设置有用于检测膨胀气室内气体压力的第一传感器，储能气室设置有用于检测储能气室内气体压力的第二传感器。2.根据权利要求1所述的用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置，其特征在于：所述动弧触头固定在第一隔板上。3.根据权利要求2所述的用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置，其特征在于：第一隔板上连接有朝背向动弧触头一侧方向延伸的且穿过第二隔板的拉杆模拟件，拉杆模拟件的内孔与动弧触头的内孔连通，触座上设置有用于将拉杆模拟件排出的气体排入到压力容器中的排气孔。4.根据权利要求1~3任意一项所述的用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓民，阎关星，郭东方，赵华伟，刘文魁，李全和，张新建，王双盾，林麟，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41