【技术实现步骤摘要】
一种基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置及方法
本专利技术属于断路器测试领域,涉及一种基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置及方法。
技术介绍
低压断路器作为配用电系统中重要的控制与保护设备,需要分断额定、过载、短路电流,在分断电流过程中,断路器内部将不可避免地产生电弧。现有低压空气断路器大都采用机械触头和金属栅片灭弧室来熄弧,因此在断路器的设计和优化中,掌握断路器分断电弧过程中的触头运动特性和电弧转移、形态特性是非常必要和重要的。现有研究和应用中,常采用高速摄像技术观察断路器的触头运动和电弧形态变化过程,但由于电弧弧光亮度过高、散射过强等原因,仅采用高速摄像技术几乎无法同时观察到电弧形态变化、弧根运动、触头运动以及弧角、跑弧道等组件,使得断路器分断电弧过程中的一些关键参数无法获取。针对该问题,专利CN201510106800.6,公开了“基于激光成像的电弧与触头运动过程的同步测量装置及方法”,其提出了一种采用连续激光作为背景光源,采用高速摄像装置拍摄断路器内电弧形态演变、触头运动及电弧与触头相互作用过程的方法及装置,该方法可在一定电流范围内同时观测上述过程,然而,在大电流电弧分断过程中,由于电弧烧蚀会产生较多金属蒸汽、局部压力提升、密度增大等现象,导致作为背景光源的连续激光在触头及断路器内部组件前方的气体上直接反射,高速摄像装置无法拍摄到触头及断路器内部组件的形态和运动过程。因此,现有技术中没有较好的大电流电弧分断过程中断路器触头运动的测试方法,进而限制了人们对大电流分断过程中断路器内部机构动 ...
【技术保护点】
1.一种基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置,其特征在于,包括短路电流发生装置、背景激光发生装置(4)、触头运动摄像装置(5)及断路器电气参数测量装置;/n待测断路器(12)与所述短路电流发生装置串联,待测断路器(12)的相对两侧上分别设置第一透光部和第二透光部;所述背景激光发生装置(4)用于产生激光束(6),且,所述激光束(6)能够通过所述第一透光部进入待测断路器(12)内部;所述触头运动摄像装置(5)用于通过所述第二透光部对待测断路器(12)内部摄像;所述触头运动摄像装置(5)包括高速摄像装置(14)及带通滤光片(13);所述带通滤光片(13)位于所述高速摄像装置(14)与所述第二透光部之间,且,所述带通滤光片(13)的带通波长与所述激光束(6)的激光波长相等;所述断路器电气参数测量装置与所述短路电流发生装置连接,用于测量待测断路器(12)的电气参数;/n其中,所述激光束(6)的激光波长为待测断路器(12)内部电弧辐射光谱中缺失的波长或相对光强最小的波长。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置,其特征在于,包括短路电流发生装置、背景激光发生装置(4)、触头运动摄像装置(5)及断路器电气参数测量装置;
待测断路器(12)与所述短路电流发生装置串联,待测断路器(12)的相对两侧上分别设置第一透光部和第二透光部;所述背景激光发生装置(4)用于产生激光束(6),且,所述激光束(6)能够通过所述第一透光部进入待测断路器(12)内部;所述触头运动摄像装置(5)用于通过所述第二透光部对待测断路器(12)内部摄像;所述触头运动摄像装置(5)包括高速摄像装置(14)及带通滤光片(13);所述带通滤光片(13)位于所述高速摄像装置(14)与所述第二透光部之间,且,所述带通滤光片(13)的带通波长与所述激光束(6)的激光波长相等;所述断路器电气参数测量装置与所述短路电流发生装置连接,用于测量待测断路器(12)的电气参数;
其中,所述激光束(6)的激光波长为待测断路器(12)内部电弧辐射光谱中缺失的波长或相对光强最小的波长。
2.根据权利要求1所述的基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置,其特征在于,所述第一透光部、所述第二透光部、所述背景激光发生装置(4)及所述触头运动摄像装置(5)同轴设置。
3.根据权利要求1所述的基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置,其特征在于,所述短路电流发生装置包括串联的电流源(1)及回路开关(2),待测断路器(12)与所述电流源(1)及所述回路开关(2)均串联。
4.根据权利要求1所述的基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置,其特征在于,所述背景激光发生装置(4)包括连续激光器(10)及激光扩束装置(11);所述激光扩束装置(11)位于所述连续激光器(10)与所述第一透光部之间;所述连续激光器(10)用于产生激光束(6),所述激光扩束装置(11)用于将激光束(6)扩束。
5.根据权利要求4所述的基于激光阴影成像的断路器分断速度测试装置,其特征在于,所述激光扩束装置(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵虎,
申请(专利权)人:浙江零壹智能电器研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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