[實用新型]用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置

有效

• 申請號: 201620826516.6
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN206248734U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 崔芮華;劉骉;李超;王紹敏;賈霄翔
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11333
• 代理人: 鄭學成

技術領域

本實用新型涉及配電線路末端的低壓保護領域，特別是一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置。

背景技術

由于高空和地面間溫差很大，飛機內會凝結很多濕氣，所以航空導線一旦受損，濕氣就會進入絕緣之中，在導線之間形成通路，引起電弧。這種電弧就稱為濕電弧，因其較小，在暴露處反復出現的時間可能很短，不能使斷路器跳閘，故很難被發現，但隨著時間的推移，最終可能造成電線短路，引發火災。

濕電弧故障電弧的非線性特征阻抗會引起電氣輸配電網絡周期性波形的失真。因此大部分檢測方法的目的是要識別電壓和電流中與電弧故障有關的特征。檢測技術中一般包括這兩個基本步驟：特征提取和模式識別。

現有專利中用于濕電弧故障檢測的試驗裝置存在的問題或缺點：

1.現有技術設計的裝置，未將滴液裝置和滴液收集容器整合，系統復雜，體積龐大，其應用領域有限。

2.現有技術設計的裝置，滴液裝置多為精密蠕動泵和注射泵。其造價昂貴，大幅提高了試驗成本。

3.現有技術設計的裝置無法達到最新的相關標準的規則要求，其在操作安全性和設計規范性上有欠缺。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述問題，設計了一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置。

實現上述目的本實用新型的技術方案為，一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置，如圖1所示，該裝置包括如下部分：

功率輸入模塊：直接與電網或者各類供電電源電氣連接，向裝置內引入某一頻率的單相或三相交流電；

電弧故障保護電器測試接口：與功率輸入模塊電氣連接，作為對產品進行性能測試的預留接口；

故障電弧模擬發生模塊：與電弧故障保護電器測試接口電氣連接，所述電弧故障模擬發生模塊包括兩個組件：滴液裝置，滴液收集容器；

電氣特征采集和分析模塊：與故障電弧模擬發生模塊電氣連接，采集主回路中的電流信號和負載兩端的電壓信號，將采集到的電氣信號本地存儲或直接發送至上位機分析處理；

負載接口：與電氣特征采集和分析模塊電氣連接，用以接入需測試其故障電弧特性的負載。

所述功率輸入模塊也可通過靜止變頻器與電網電氣連接，并通過靜止變頻器將電網的工頻電壓轉換成中頻電壓引入裝置回路。將電網的工頻電壓轉換成中頻電壓引入裝置回路的靜止變頻器的型號可為RJF60-11002型，單相最大容量2KVA，或CIF-3030MP型，三相最大容量35KVA。

所述電弧故障保護電器測試接口作為對產品進行性能測試的預留接口在仿真試驗的過程中可用小型斷路器替代。

如圖2所示，所述故障電弧模擬發生模塊是由滴液裝置和滴液收集容器組成。

如圖2所示，所述滴液裝置部分是由傳動絲杠與支撐光杠、驅動傳動絲杠與支撐光杠動作的步進電機及其控制系統、安放滴液收集容器的絕緣底座以及安裝在傳動絲杠與支撐光杠上的活動塊4和注射器夾具共同組成的。

如圖3所示，所述滴液收集容器部分是由收集滴液的主體容器、固定導線束的緊固孔和絕緣導軌共同組成，主體容器為絕緣件。

如圖4所示，所述步進電機及其控制系統是由驅動傳動絲杠與支撐光杠動作的步進電機及其聯軸器、驅動步進電機工作的步進電機驅動器、控制步進電機驅動器工作的步進電機控制器共同組成。步進電機為標準42型步進電機，驅動器為TC8640型，控制器為TC5510型。

如圖5所示，注射器夾具是由安裝在傳動絲杠與支撐光杠上的夾具固定部分、夾具活動部分、緊固件共同組成。可夾持容量為1mL-150mL的標準注射器。

如圖6所示，所述電氣特征采集和分析模塊的型號可為Fluke1760。電壓互感器夾持在負載兩端，鉗形電流互感器箍在主回路進線處。

所述負載接口可接入純阻性負載、阻感負載和阻容負載，通過這三類負載的排列組合能夠模擬出多種典型的負載特性，某些難以模擬的特殊負載通過直接接入實物的方式來解決；

利用本實用新型的技術方案制作的用于模擬交流濕電弧故障的試驗仿真裝置，是參照國內外最新的相關航空標準而設計的，針對依據相同標準制造的產品，能夠滿足執行相應的性能測試試驗程序的要求，同時也可應用于電弧故障基礎理論研究。

附圖說明

圖1是本實用新型所述用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置的模塊連接結構示意圖；

圖2是本實用新型所述故障電弧模擬發生模塊的結構示意圖；

圖3是本實用新型所述滴液收集容器的結構示意圖；