[實用新型]一種快速接地開關開斷特性的檢驗與判斷裝置

有效

• 申請號: 201820852880.9
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN208314146U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 劉振祥;李瑞嵩;宋宇;庚振新;夏亞龍;張佳;趙旭;林莘;徐建源;郭丹
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

本實用新型提供一種快速接地開關開斷特性的檢驗與判斷裝置，涉及電力保護設備技術領域。裝置包括濾光裝置、CCD高速攝像機、A/D轉換器、電流互感器、電壓互感器和PC機，利用CCD高速攝像機拍攝電弧圖像，檢測電弧溫度，電流互感器、電壓互感器檢測電弧電流、電壓；根據電弧過零后的過程，若溫度大于4000K，以電弧電阻變化過程為基礎提出熱擊穿判據，否則，以氣體擊穿為基礎提出電擊穿判據，根據熱擊穿、電擊穿判斷結果確定開斷特性。本實用新型將熱擊穿和電擊穿過程結合在一起，完善了電弧自熄滅判據，并合理應用于快速接地開關開斷潛供電流過程，為快速接地開關的理論研究提供了基礎，對工程實際具有指導意義。

技術領域

本實用新型涉及電力保護設備技術領域，尤其涉及一種快速接地開關開斷特性的檢驗與判斷裝置。

背景技術

單相自動重合閘的成功與否很大程度上取決于故障處潛供電弧能否快速熄滅。線路發生單相接地故障時，故障相斷路器立即斷開，此時故障點的瞬時接地弧光本應隨之熄滅，但由于故障相與正常相之間、故障相與大地之間存在較強的電磁耦合和靜電耦合，會給故障點繼續提供潛供電流，形成潛供電弧。快速接地開關由于能夠熄滅輸電線路的潛供電弧而得到廣泛應用。一次完整熄滅潛供電弧的過程不僅是包括關合快速接地開關釋放潛供電流，使潛供電弧暫時熄滅，還包括開斷快速接地開關使故障相線路完成重合閘，使故障相線路重新投入工作，在開斷過程中，電磁耦合和靜電耦合作用仍然存在會繼續產生潛供電流，快速接地開關能否成功開斷潛供電流直接影響線路重合閘的成功率。

快速接地開關分閘時，由于觸頭間距小、電場強度大，極易發生氣體擊穿而在觸頭間產生電弧，在潛供電流近零時，電弧攝入能量很低而熄滅；過零后的短時間內，電弧溫度急劇下降，但仍有少數電弧等離子體在恢復電壓的作用下產生電流，為電弧提供能量，與此同時，能量也通過傳導、對流及輻射等傳熱方式向外散去，當攝入的能量大于散出的能量時，會發生熱擊穿，在此過程中，電弧的電阻逐漸減小，因此可利用電弧電阻的變化作為熱擊穿的擊穿判據；對于SF₆氣體而言，溫度低于4000K時，電弧電阻很大，此時熱擊穿很難發生，由于觸頭間恢復電壓的存在，電擊穿是電弧重燃的主要原因，當瞬態恢復電壓(TRV)大于觸頭的臨界擊穿電壓，發生電擊穿，因此可利用臨界擊穿電壓和TRV的對比作為電擊穿的判據。

現有技術中，對于高壓開關開斷特性的研究對象主要針對的是高壓斷路器，缺乏對快速接地開關開斷特性進行深入研究，其研究思路為：根據流柱理論提出的氣體擊穿判據，對斷路器空載開斷過程中觸頭間絕緣介質的介質恢復特性進行研究來判斷高壓斷路器能否成功空載開斷，該思路缺乏對熱恢復過程的考慮，因此，如果在前人的研究成果上，實用新型一種快速接地開關開斷特性的檢驗裝置及方法，能夠同時檢測熱擊穿和電擊穿顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種快速接地開關開斷特性的檢驗與判斷裝置，各部分連接簡單，輸入量提取、輸出量保存導出方便，整個裝置非常智能化，具有較強的實用性，對工程實踐具有指導性作用。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：

本實用新型提供一種快速接地開關開斷特性的檢驗與判斷裝置，包括濾光裝置、CCD高速攝像機、A/D轉換器、電流互感器、電壓互感器和PC機；

所述快速接地開關安裝在線路兩側，其罐體上與兩個觸頭接觸點平行的位置開設有一對相對的石英視窗；在快速接地開關罐體外部正對石英視窗的位置，依次設有濾光裝置和CCD高速攝像機；所述濾光裝置包括沿光路前后設置的濾光片和凸透鏡；所述CCD高速攝像機的鏡頭對準濾光裝置的凸透鏡，用于采集快速接地開關觸頭間的電弧，所述CCD高速攝像機的視頻輸出端經過一個A/D轉換器后連接至PC機，用于將CCD高速攝像機采集的電弧視頻信號進行模數轉換后輸入到PC機中；