[发明专利]一种应用于灭弧中的测量装置及方法

说明书

本申请公开了一种应用于灭弧中的测量装置及方法。本申请的技术方案，采用了质量流量控制器，可以排除压强，温度等不可控物理因素对充放气的精度影响，严格控制混合气体的比例与用量，配合控制面板以及各参数的综合采集系统可以做到同步处理数据，由此可以实现智能化管理，做到对实验系统中各主要参数都进行实时监控，保障了系统的可靠性；多参数综合测试装置保证多个测量探头信号的快速、可靠采集，后处理软件部分主要实现对检测信号的采集、存储和后处理功能，可满足对实验中电弧电压、电流、动态气压等多参量的一次性准确检测和存储。

技术领域

本申请涉及分析及测量控制技术领域，尤其涉及一种应用于灭弧中的测量装置及方法。

背景技术

SF₆气体具有良好的绝缘和灭弧性能，因而在电力设备中得到了广泛应用，但是，SF₆气体在应用中面临着两个非常严重的问题：①SF₆气体是一种严重的温室效应气体，其全球变暖潜能(global warming potential,GWP)大约为CO₂的23900倍，而且其在大气中稳定的时间很长，温室效应指数高，分解产物有剧毒，在1997年签订的《京都议定书》中被列入排放受限制的6种温室效应气体之一，并指出要在2020年基本限制该气体使用；②SF₆气体的液化温度较高，限制了其在高寒地区的应用，如0.1MPa和0.6MPa时SF₆气体的液化温度分别约为-64℃和-25℃，而CO₂分别约为-78.5℃和-53℃。上述原因使得探索环境友好的SF₆替代气体成为该领域的一个重要研究方向和迫切需要解决的热点问题，因此研究SF₆替代气体加以应用于电力设备显得尤为必要和紧迫。

为了配合SF₆替代气体的研究需要对替代气体做绝缘性能与灭弧特性等进行测试以验证其是否有良好的替代意义，单一的常规气体主要为CO₂、N₂和干燥空气，这3种气体物理化学性能均比较稳定，价格低廉，不易燃烧且不助燃，液化温度也远低于SF₆气体。其中CO₂气体作为潜在的环保型灭弧介质近期受到了重点关注。通常某单一气体都不能达到SF₆气体的优良性能，故需要对多种环保气体进行混合以达到测试目的，混合气体时需要注意的是气体的精确比例和总的气体用量的关系。

传统的混合气体的操作基本上都是人工操作，做不到精准比例混合，且气体用量难以把握，且气体回收困难等因素造成了实验浪费，处理不好还会造成二次污染，所以使用一台自动充放气设备的必要性日益凸显。现有的自动充放气设备普遍存在设备体积大，效率低，经济性较差等，而且参数测量只能依靠外加的工具进行测量，无法形成统一地，一次地的采集到多物理参数的实时数据，在数据处理上存在不同步的问题，容易造成混合气体比例不准确，混合气体用量过大的问题，设备的功能集成度低，操作麻烦，智能化水平较低。而且气体的体积受到温度和压强等不可控物理量干扰，传统的设备无法考虑到这些因素的干扰，会造成设备工作的误差较大，且发现误差时无法及时快速地对气体进行补充以达到较小误差的目的。

发明内容

本申请提供了应用于灭弧中的测量装置及方法，以解决目前灭弧实验测量装置不能一次地的采集到多物理参数的实时数据，在数据处理上存在不同步，容易造成混合气体比例不准确和混合气体用量过大的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种应用于灭弧中的测量装置，包括：依次连接的配气支路、质量流量控制器、充罐气路和多参数综合测试装置，所述多参数综合测试装置与灭弧实验装置连接，所述灭弧实验装置还连接有抽真空支路；其中，配气支路包括依次由气体管道相连的气源、汽化器以及减压阀，所述气源用于提供气体，所述汽化器用于将气体变为气态；所述充罐气路用于对待充入气体进行混合压缩和控制，使气体压力达到要求；抽真空支路，用于将灭弧实验装置中的空气抽出；所述质量流量控制器用于测量气体实际的质量流量；所述多参数综合测试装置，用于测量灭弧实验装置中的各个参数。