[發明專利]一種真空開關電弧綜合實驗裝置

有效

• 申請號: 201611211863.9
• 申請日: 2016-12-25
• 公開（公告）號: CN106597273B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 崔彥青;李永建;張長庚;宋澤
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/12
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發明為一種真空開關電弧綜合實驗裝置。該裝置包括真空開關電弧產生模塊、行走拍攝模塊和溫度?磁場控制模塊；真空開關電弧產生模塊放置在地面上；行走拍攝模塊放置在真空開關電弧產生模塊的外圍；4個溫度?磁場控制模塊放置真空開關電弧產生模塊的四周；所述真空開關電弧產生模塊包括真空罩、圓臺底座和電源線；所述真空開關電弧產生模塊還包括靜觸頭、動觸頭、電磁線圈、連接桿、支撐桿、連接塊、橫桿、導軌和擋板。本發明使動觸頭與靜觸頭之間的接觸和分離完全實現了自動化，不再需要實驗人員的操作。不僅降低了在電弧的產生過程中人為因素的影響，而且有效地保護了實驗人員的人身安全。

技術領域

本發明屬于真空電弧領域，尤其是一種真空開關電弧綜合實驗裝置。

背景技術

隨著化石能源的逐步消耗，世界能源危機日益突顯出來。在電能傳輸這一能源輸送的關鍵環節，對如何減少開關器件中能源損耗的研究意義重大。當前，在高壓直流輸電的實際運行中，應用最多的斷路器類型為填充SF₆氣體作為滅弧介質的斷路器，但是由于SF₆氣體對溫室效應影響非常大并且放電時分解產生有毒氣體有一定的腐蝕性，所以為了建立環境友好型社會，SF₆斷路器未來將逐漸被淘汰。真空斷路器是近幾十年開始發展的開關器件，具有易于維修、體積小重量輕、可靠性高、開斷容量大、無污染、能頻繁操作等優點，擁有非常好的發展前景。然而，對于真空斷路器中電弧的數學模型、外部磁場和觸頭開距等因素對電弧的影響等目前還沒有準確的結論，需要進行反復的實驗來對其進行研究，對真空開關實驗裝置的需求很大。

目前尚未有專利對真空開關綜合實驗裝置進行設計。現有裝置多是實驗人員根據自己實驗的需要而簡單搭建的實驗平臺。實驗平臺通常由一個真空斷路器和一個拍攝裝置(如相機等)組成。這種實驗平臺主要存在以下問題：1.裝置搭建不完善，對高壓實驗中的安全因素考慮不足，實驗人員有受到人身傷害的危險；2.對電弧的觀察和拍攝不全面，只集中在某一固定的角度進行觀察和拍攝，難以準確的反應電弧的特性；3.由于現有裝置均是基于實驗人員某方面的研究需求搭建的，只能對磁場、溫度等某一因素進行實驗。當需要實驗其他因素時，又需要搭建另一實驗平臺，在成本上很不經濟。

發明內容

本發明的目的為針對現有技術的不足，提供一種真空開關電弧綜合實驗裝置，該實驗裝置通過真空罩、真空開關電弧產生模塊、行走拍攝模塊和溫度-磁場控制模塊的結構的設計，填補了當前真空電弧實驗裝置的空白。本發明不僅能綜合地對磁場和溫度對真空電弧的影響關系進行研究，而且有效地實現了強電、強熱的隔離，保障了實驗人員的人身安全。

本發明技術方案為：

一種真空開關電弧綜合實驗裝置，該裝置包括真空開關電弧產生模塊、行走拍攝模塊和溫度-磁場控制模塊；真空開關電弧產生模塊放置在地面上；行走拍攝模塊放置在真空開關電弧產生模塊的外圍；4個溫度-磁場控制模塊放置真空開關電弧產生模塊的四周；

所述真空開關電弧產生模塊包括真空罩、圓臺底座和電源線；真空罩安放在圓臺底座上；圓臺底座放置在地面上；電源線接入真空罩內部，與兩個靜觸頭分別相連；

所述真空開關電弧產生模塊還包括靜觸頭、動觸頭、電磁線圈、連接桿、支撐桿、連接塊、橫桿、導軌和擋板；

其中，擋板豎直地固定在圓臺底座上，其上部設置有水平的導軌，導軌內嵌有橫桿的一端，橫桿的另一端固定有連接塊；連接塊前端與一垂直放置的支撐桿上端部的側面相連；支撐桿上端部的另一側面與動觸頭相連；支撐桿的底端與水平的連接桿的一端相連，連接桿的另一端探入電磁線圈內，電磁線圈固定在圓臺底座上；2個靜觸頭分別固定在擋板上，位于動觸頭一側，并在動觸頭的行程線路上匹配；

所述行走拍攝模塊包括立柱、環形支架、第一軌道、第二軌道、行走組件；其中，4個立柱豎直的固定在地面上，環形支架水平地安放在4個立柱上；在環形支架上設置有內、外兩條軌道，分別為第一軌道和第二軌道；第一軌道和第二軌道的中間位置設置有一條間隙，行走組件安放在第一軌道和第二軌道上；