[發(fā)明專利]一種斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158423.6
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104049184B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉衛(wèi)東;李志兵
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 羅文群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置，屬于發(fā)電、變電或配電開關(guān)裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

斷路器在電網(wǎng)中擔(dān)負(fù)電路開斷和關(guān)合的職能。斷路器通過觸頭的機(jī)械分離和滅弧室的滅弧實現(xiàn)電路開斷；通過觸頭的機(jī)械關(guān)合實現(xiàn)電路的關(guān)合。

斷路器的觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性包含合閘操作的觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性和分閘操作的觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性，是指在斷路器不開斷電流的情況下，在斷路器合閘操作或是分閘操作的過程中，斷路器觸頭間隙的介質(zhì)強(qiáng)度（即觸頭間隙擊穿電壓）隨觸頭動作時間（合閘動作時間和分閘動作時間）的變化關(guān)系，或隨觸頭間隙距離的變化關(guān)系。觸頭間隙距離和觸頭動作時間的關(guān)系為觸頭行程特性，可以通過試驗測量獲得。

斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性從一個側(cè)面反映了斷路器的性能，它的變化能夠一定程度反映斷路器性能的改變。例如，當(dāng)斷路器的觸頭和噴口發(fā)生燒蝕時，其觸頭間隙的電場分布將發(fā)生改變，觸頭間隙的動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性也將發(fā)生改變。因此，觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性可用于評估斷路器的觸頭燒蝕情況、斷路器的開斷能力、以及斷路器的電壽命。綜上所述，進(jìn)行斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測，對于了解和評價斷路器的性能狀況具有實際意義。

在斷路器分閘或合閘過程中，觸頭運動速度達(dá)到約10m/s量級，觸頭間隙距離快速增大或減小，觸頭間隙的介質(zhì)強(qiáng)度（擊穿電壓）也快速變化，要獲得觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性，需要試驗測量觸頭運動過程中不同觸頭間隙距離下的擊穿電壓。對此，目前還沒有方便和有效的方法。

高電壓擊穿試驗裝置（《高壓交流斷路器的合成試驗[S]》，2008）是目前唯一的斷路器觸頭間隙介質(zhì)強(qiáng)度檢測裝置，它是對一個絕緣間隙施加高電壓，產(chǎn)生擊穿，獲得一定間隙距離下的一個擊穿電壓。用這種檢測裝置獲得斷路器觸頭間隙的動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性，需要精確的試驗控制和多次的試驗才能夠得到完整的擊穿電壓隨觸頭間隙距離（或觸頭動作時間）變化的數(shù)據(jù)。顯然，這樣的檢測裝置操作復(fù)雜，成本高昂，是非常不方便的。事實上由于上述缺點，目前沒有查閱到利用高電壓擊穿試驗裝置檢測動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的相關(guān)文獻(xiàn)。

綜上所述，現(xiàn)有的檢測裝置需要精確的試驗控制和多次的試驗，才能夠得到完整的擊穿電壓隨觸頭間隙距離（或觸頭動作時間）變化的數(shù)據(jù)，顯然，這樣的檢測裝置是非常不方便的，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作困難，成本高昂，應(yīng)用極少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置，改變已有的檢測方法和檢測裝置，以簡化裝置的結(jié)構(gòu)和檢測過程，降低檢測設(shè)備成本。

本發(fā)明提出的斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置，包括高電壓直流電源、充電電阻、電容、電壓測量裝置和行程測量裝置，所述的電容與斷路器的觸頭間隙并聯(lián)，并聯(lián)后的電容與充電電阻和高電壓直流電源相互串聯(lián)；所述的電壓測量裝置和行程測量裝置分別與斷路器相連。

本發(fā)明提出的斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置，通過斷路器的一次合分閘操作，即可獲得其合閘操作的觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性和分閘操作的觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性，操作簡單，控制方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2是利用本發(fā)明檢測裝置檢測得到的斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的示意圖。

圖3是利用本發(fā)明檢測裝置檢測得到的斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的另一種示意圖。

圖4是本發(fā)明檢測裝置的使用狀態(tài)圖。

具體實施方式

本發(fā)明提出的斷路器觸頭間隙動態(tài)介質(zhì)強(qiáng)度特性的檢測裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括高電壓直流電源（DC）、充電電阻（R）、電容（C1）、電壓測量裝置和行程測量裝置，所述的電容（C1）與斷路器的觸頭間隙并聯(lián)，并聯(lián)后的電容（C1）與充電電阻（R）和高電壓直流電源（DC）相互串聯(lián)。電壓測量裝置和行程測量裝置分別與斷路器相連。

其中的所述的電容（C1）既可以是斷路器斷口自身的電容，也可以是斷路器外部電路并聯(lián)的電容。

上述檢測裝置，還可以包括一個并聯(lián)電容C2，該并聯(lián)電容與高電壓直流電源并聯(lián)。以減小充電電流對直流電壓的影響，維持直流電壓的基本穩(wěn)定。