[实用新型]一种高压开关装置燃弧特性观测系统

说明书

本实用新型提供一种高压开关装置燃弧特性观测系统，涉及高压开关领域。本系统包括实验罐体、密封导电杆、静端导电杆、动端导电杆、静触头、动触头、操动机构、实验回路、电弧电压电流采集设备、触头运动行程采集设备、信息接收设备；通过自主设计的高压开关装置，在装置外侧开设有两个圆形玻璃观察窗通道，透过观察窗可以直观地了解装置内部的燃弧情况，解决了传统电力开关设备在电弧观测上的不足。通过观察窗既可以进行电弧图像的拍摄，又可以满足光谱谱线信息的采集。

技术领域

本实用新型涉及高压开关技术领域，尤其涉及一种高压开关装置燃弧特性观测系统。

背景技术

气体绝缘开关设备广泛应用于电力系统中，设备内的气体的绝缘能力与灭弧性能一直以来是人们研究的重点，SF₆气体因其介电强度高、灭弧性能好等优点，仍然是开关设备气体绝缘介质的首选。由于SF₆气体具有极强的温室效应和液化温度高等缺点，寻找SF₆的替代气体已逐渐成为热潮，而研究绝缘气体的燃弧特性是研究内容中必不可少的一部分。

目前对于绝缘气体的研究更多的是测量电弧电压、电弧电流，而电弧的光学信息同样具有很大的研究价值，电弧图像能够直观的反映出电弧的形貌及运动特性，而光谱参数可以得到气体燃弧时形成放电通道的电子温度和电子密度，进一步分析等离子体通道的电导率等参数信息。对于现有的开关设备来讲，无法通过罐体外壳直接观测到电弧本身情况，想要观察电弧的燃弧特性十分困难，成为研究高压开关装置燃弧特性的一大难点。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高压开关装置燃弧特性观测系统。通过自主设计的高压开关装置，在装置外侧开设有两个圆形玻璃观察窗通道，透过观察窗可以直观地了解装置内部的燃弧情况，解决了传统电力开关设备在电弧观测上的不足。通过观察窗既可以进行电弧图像的拍摄，又可以满足光谱谱线信息的采集。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种高压开关装置燃弧特性观测系统，包括实验罐体、密封导电杆、静端导电杆、动端导电杆、静触头、动触头、操动机构、实验回路、电弧电压电流采集设备、触头运动行程采集设备、信息接收设备；

所述实验罐体外侧开设有四个高度一致且相互垂直的通道，所述通道包括两个玻璃观察窗、一个充放气口通道及一个用来放置光纤光谱仪探头的通道。通道外侧焊接有法兰盘，均通过螺栓将法兰盘及对应的法兰盖板连接，在法兰盘与对应的法兰盖板之间均装有密封圈；实验罐体外与玻璃观察窗水平位置分别放置高速摄像机、光纤光谱仪；其中高速摄像机通过三角架固定，光纤光谱仪的触发器固定在玻璃观察窗的中心位置；

所述实验回路由高压电源、LC振荡系统与实验装置串联组成，其中所述LC振荡系统包括充电开关Ms、电容器组C、电抗器组L、泄能开关Sx、泄能电阻R_X以及合闸开关HK，所述高压电源与充电开关Ms、电容器组C、电抗器组L以及合闸开关HK串联，泄能开关Sx和泄能电阻R_X串联在一起同时并联在电容器组C两端；所述实验装置包括主罐体、密封导电杆、静端导电杆、以及动端导电杆，所述密封导电杆贯穿罐体顶端，罐体内部的密封导电杆与静端导电杆连接，动端导电杆贯穿罐体底端，静端导电杆与动端导电杆中心相对；所述静触头与动触头分别安装在罐体内部的静端导电杆及动端导电杆上，高压电源的高压端与罐体外面部分的密封导电杆连接，高压电源的低压端与罐体外面的动端导电杆连接；

所述电弧电压电流采集设备包括高压差分探头、罗氏线圈，所述高压差分探头的的测量引线分别安装在主罐体外侧两端的密封导电杆及动端导电杆上；罗氏线圈串接在实验回路动触头端的低压侧。

所述触头运动行程采集设备为直线位移传感器，固定在所述操动机构的固定板上；