[发明专利]双气室高压开关开断性能模拟试验装置

说明书

本发明提供了一种双气室高压开关开断性能模拟试验装置，包括压力容器、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，触座上设有带有喷口的且容积固定的膨胀气室，触座内设有与膨胀气室间隔设置的隔板，隔板、膨胀气室的外壁以及触座的相应段一起围成储能气室，膨胀气室的壁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。本发明的有益效果：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。

技术领域

本发明涉及一种双气室高压开关开断性能模拟试验装置。

背景技术

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的中国实用新型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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够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，本发明采用如下技术方案：

双气室高压开关开断性能模拟试验装置，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，触座上设置有带有喷口的且容积固定的膨胀气室，触座内设置有与膨胀气室间隔设置的隔板，隔板、膨胀气室的外壁以及触座的相应段一起围成储能气室，膨胀气室的壁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。