中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置制造方法及图纸

中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，包括连接管道、缓冲室，所述开关柜侧壁面开设有第一连接孔，缓冲室侧壁面开设有第二连接孔，缓冲室上壁面开设有第三连接孔；连接管道一端与第一连接孔焊接连接，连接管道另一端与第二连接孔焊接连接，第三连接孔内设置有内螺母，所述内螺母与压力传感器的探头部分螺纹连接。所述压力传感器的传输线部分表面外包铜箔。采用本发明专利技术装置，当开关柜内部发生短路燃弧故障时，开关柜内部会产生高温、高速运动同时含有大量炽热颗粒的气流和强电磁波，经过连接管道和缓冲室的缓冲，有效防止了高温气流损坏压力传感器。压力传感器的传输线部分表面外包铜箔，有效减少外界的辐射电磁干扰，保证压力传感器测量数据的有效传输。

Indirect Measuring Device for Short Circuit Arc Pressure Effect in Medium Voltage Switchgear

The indirect measuring device for short circuit arc pressure effect in medium voltage switchgear cabinet includes connecting pipeline and buffer chamber. The side wall of the switchgear cabinet is provided with a first connecting hole, the side wall of the buffer chamber is provided with a second connecting hole, and the upper wall of the buffer chamber is provided with a third connecting hole. One end of the connecting pipeline is welded with the first connecting hole, and the other end of the connecting pipeline is welded with the second connecting hole. An inner nut is arranged in the third connecting hole, and the inner nut is threaded to the probe part of the pressure sensor. The transmission line part of the pressure sensor is coated with copper foil. When the short circuit arc fault occurs in the switch cabinet, the high temperature and high speed movement in the switch cabinet will produce airflow and strong electromagnetic wave containing a large number of hot particles. The high temperature airflow can effectively prevent the pressure sensor from being damaged by connecting the pipeline and the buffer chamber. The transmission line of the pressure sensor is partly covered with copper foil, which effectively reduces the external electromagnetic interference and ensures the effective transmission of the measurement data of the pressure sensor.

【技术实现步骤摘要】
中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置
本专利技术涉及中压开关柜可靠性和安全性检测
，具体涉及一种中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置。
技术介绍
中压开关柜是配电系统中的重要控制与保护设备，其安全稳定运行对供电的可靠性和安全性至关重要。开关柜内部发生短路燃弧故障时，电弧等离子体短时间内释放大量热量，加热并压缩周围气体，引起隔室内部气体膨胀、压力骤增，可造成开关柜机械部件在强大压力下结构受损，甚至引发柜体出现爆裂事故，不仅影响开关柜的正常稳定运行，还直接威胁工作人员、周围设备以及建筑物的安全。因此，为评估开关柜抵御内部短路燃弧产生过压力的能力，有必要提出开关柜内部短路燃弧压力效应检测方法。常用的压力检测方法为：将压力传感器安装于柜体内表面直接测量，该方法主要有两方面的不足：①现有压力传感器的工作温度一般仅为100多℃，而电弧燃烧过程会产生高温、高速气流，其中含有大量炽热颗粒(金属液滴等)，温度远高于压力传感器的使用温度，一旦高温气流或颗粒进入压力传感器可能造成测量不准，甚至损坏传感器；②电弧等离子体燃烧过程会产生高频电磁场，可能会对安装于附近压力传感器的测量信号造成电磁干扰，导致信息失真。因此需要对现有测量方法进行改进，通过间接式测量中压开关柜内部短路燃弧压力效应的方法，来解决上述两个问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，当所述开关柜内部发生短路燃弧故障时，可有效避免高温、含有炽热颗粒的气流损坏压力传感器，并减小强电磁波对压力传感器数据测量和传输的干扰，使压力传感器能正常工作。本专利技术采取的技术方案为：中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，包括连接管道、缓冲室，所述连接管道一端与开关柜连通，连接管道另一端与缓冲室连通，缓冲室上通过密封安装有压力传感器。所述开关柜侧壁面开设有第一连接孔，缓冲室侧壁面开设有第二连接孔，缓冲室上壁面开设有第三连接孔；连接管道一端与第一连接孔焊接连接，连接管道另一端与第二连接孔焊接连接，第三连接孔内设置有内螺母，所述内螺母与压力传感器的探头部分螺纹连接。所述压力传感器的传输线部分表面外包铜箔。中压开关柜内部短路燃弧故障防护方法，当开关柜内部发生短路燃弧故障时，开关柜内部会产生高温、高速运动同时含有大量炽热颗粒的气流和强电磁波，经过连接管道和缓冲室的缓冲，有效防止了高温气流损坏压力传感器。压力传感器的传输线部分表面外包铜箔，有效减少外界的辐射电磁干扰，保证压力传感器测量数据的有效传输。本专利技术一种中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，技术效果如下：1：当所述开关柜内部发生短路燃弧故障时，开关柜内部会产生高温、高速运动同时含有大量炽热颗粒（金属液滴等）的气流和强电磁波，采用间接式测量方法，可有效避免高温、含有炽热颗粒的气流损坏压力传感器，并减小强电磁波对压力传感器数据测量和传输的干扰，使压力传感器能正常工作。2：实验表明，连接管道和缓冲室对开关柜气体压力的影响可以忽略不计，通过测量缓冲室气体压力可间接获得开关柜内气体压力数据。附图说明图1为本专利技术装置结构示意图。图2为本专利技术装置的压力传感器结构示意图。图3（a）为D=5mm时，本专利技术开关柜平均压强曲线图；图3（b）为D=5mm时，本专利技术缓冲室平均压强曲线图。图4（a）为D=10mm时，本专利技术开关柜平均压强曲线图；图4（b）为D=10mm时，本专利技术缓冲室平均压强曲线图。图5（a）为D=20mm时，本专利技术开关柜平均压强曲线图；图5（b）为D=20mm时，本专利技术缓冲室平均压强曲线图。具体实施方式如图1、图2所示，中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，包括连接管道1、缓冲室9，所述连接管道1一端与开关柜8连通，连接管道1另一端与缓冲室9连通，缓冲室9上通过密封安装有压力传感器6。所述开关柜8侧壁面开设有第一连接孔2，缓冲室9侧壁面开设有第二连接孔3，缓冲室9上壁面开设有第三连接孔4；连接管道1一端与第一连接孔2焊接连接，连接管道1另一端与第二连接孔3焊接连接，第三连接孔4内设置有内螺母5，所述内螺母5与压力传感器6的探头部分螺纹连接。所述压力传感器6的传输线部分7表面外包铜箔。所述连接管道1和缓冲室9由铁制成，壁厚δ1均为5mm，连接管道1为圆形管道，其内径D为9.5~10.5mm，缓冲室9为长方体，体积为V=0.01m3（0.2m*0.2m*0.25m）。所述连接管道1与第一连接孔2、第二连接孔3通过焊接方式连接，第一连接孔2与第二连接孔3直径均为9.5~10.5mm。当开关柜8内部发生短路燃弧后，其产生的高温气体和炽热颗粒（金属液滴等）经过连接管道1和缓冲室9的缓冲，有效防止了高温气流损坏压力传感器6。第三连接孔4通过焊接方式与内螺母5相连，便于安装压力传感器6。压力传感器6经缓冲装置连接使其远离燃弧区域，并通过压力传感器6的传输线部分7表面外包铜箔，可有效减少外界的辐射电磁干扰，保证压力传感器6测量数据的有效传输。具体算例：确定连接管道1的开口内径D和缓冲室9的体积V：设三相短路电流有效值为20kA，弧压为固定值300V，燃弧时间为1s。当连接管道1的内径D=5mm时，分析缓冲室9体积变化对开关柜8平均压力升的影响，如图3（a）、图3（b）所示；当连接管道1的内径D=10mm和D=20mm时，开关柜8和缓冲室9的平均压力升如图4（a）、图4（b）和图5（a）、图5（b）所示。可知，当连接管道1的内径为5mm和10mm时，缓冲室9的存在对开关柜8压强的影响较小，而当连接管道1的内径增加为20mm时，缓冲室9的存在对开关柜8的压强大小产生了一定的影响，而利用该方法测量压强时，不应对原开关柜8的压强产生较大影响，因此，对于连接管道1的内径，可选择D=5mm或10mm，考虑到压力传感器7的内径约为10mm，优选连接管道1的内径D为9.5~10.5mm。另外，连接管道1越长，管道中的压力越大，因此，为降低对连接管道1强度的设计要求，连接管道1长度不超过100mm。为保证开关柜8中压力测量的准确性和缓冲装置运输与布置的便利性，缓冲室9的体积不宜过大；为保证缓冲效果，缓冲室9的体积不宜过小；综合考虑测量精度、制作成本和安全性，优选缓冲室9为长方体，规格为V=0.01m3（0.2m*0.2m*0.25m）。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，包括连接管道（1）、缓冲室（9），其特征在于：所述连接管道（1）一端与开关柜（8）连通，连接管道（1）另一端与缓冲室（9）连通，缓冲室（9）上通过密封安装有压力传感器（6）。

【技术特征摘要】
1.中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，包括连接管道（1）、缓冲室（9），其特征在于：所述连接管道（1）一端与开关柜（8）连通，连接管道（1）另一端与缓冲室（9）连通，缓冲室（9）上通过密封安装有压力传感器（6）。2.根据权利要求1所述中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，其特征在于：所述开关柜（8）侧壁面开设有第一连接孔（2），缓冲室（9）侧壁面开设有第二连接孔（3），缓冲室（9）上壁面开设有第三连接孔（4）；连接管道（1）一端与第一连接孔（2）焊接连接，连接管道（1）另一端与第二连接孔（3）焊接连接，第三连接孔（4）内设置有内螺母（5），所述内螺母（5）与压力传感器（6）的探头部分螺纹连接。3.根据权利要求1所述中压开关柜内部短路燃弧压力效应间接式测量装置，其特征在于：所述压力传感器（6）的传输线部分（...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎鹏，黄银，吴田，普子恒，方春华，丁璨，方雯，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42