一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统，包括：气体电弧开断实验台；多参量检测模块，用于在气体电弧开断过程中同步检测气体电弧的多个物理参量并输出相应的检测信号；综合控制系统用于为所述气体电弧开断实验台提供控制信号，以及为所述多参量检测模块提供检测的触发信号；信号调理模块用于对所述多参量检测模块输出的第一组检测信号进行调理；数据采集模块用于接收所述多参量检测模块输出的第二组检测信号和经所述信号调理模块调理后的第一组检测信号。本实用新型专利技术实施例通过一次电弧开断实验，实现对气体燃弧和灭弧过程中多个物理参量的一次性统一测量，可从多方面综合掌握气体电弧特性和灭弧性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统
本技术涉及电力系统
，特别涉及一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统。
技术介绍
气体绝缘/灭弧具有良好的自恢复能力，并且具有电容率稳定、介质损耗小、不燃、不爆、化学稳定性好、不老化、价格便宜等优点，因此气体绝缘/灭弧介质广泛应用于电气设备中。常用的气体绝缘/灭弧材料有空气、氮气、氢气、二氧化碳、六氟化硫等，同时人们仍在探索综合性能更好的气体绝缘/灭弧材料。其中的一个关键问题就是如何能快速、系统评估气体的燃弧特性和灭弧性能，这对于快速筛选性能优良的潜在灭弧气体具有重大的工程价值和理论意义。然而，现有技术主要通过燃弧时间、开断电流能力来对气体灭弧性能进行评估，存在以下不足之处：气体燃弧和灭弧过程的信息不全，难以从综合特性上掌握气体燃弧特性和灭弧性能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，本技术提供一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统，克服气体燃弧和灭弧过程信息不全、难以从综合特性上掌握气体燃弧特性和灭弧性能的缺陷。为了解决上述技术问题，本技术提供一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统，包括：气体电弧开断实验台，用于模拟气体电弧开断过程；多参量检测模块，用于在气体电弧开断过程中同步检测气体电弧的多个物理参量并输出相应的检测信号；综合控制系统，分别与所述气体电弧开断实验台以及所述多参量检测模块连接，用于为所述气体电弧开断实验台提供控制信号，以及为所述多参量检测模块提供检测的触发信号；信号调理模块，与所述多参量检测模块连接，用于对所述多参量检测模块输出的第一组检测信号进行调理；数据采集模块，分别与所述多参量检测模块和所述信号调理模块连接，用于接收所述多参量检测模块输出的第二组检测信号和经所述信号调理模块调理后的第一组检测信号。其中，所述气体电弧开断实验台包括：通过电磁阀相连的上游腔体和下游腔体；设置在所述下游腔体内的动电极和静电极，所述动电极通过动电极接线盘与固定在所述下游腔体上的牵引机构连接，由所述牵引机构驱动与所述静电极接触及分离；设置在所述下游腔体内的喷口，所述静电极容纳于所述喷口内；设置在所述上游腔体上的第一出线端子和设置在所述下游腔体上的第二出线端子。其中，所述多参量检测模块包括：压力传感器，分别安装在所述喷口的上游、喉部和下游位置，并与所述第二出线端子相连；位移传感器，安装在所述牵引机构上；电压探头，分别与所述动电极和安装在所述下游腔体上的高压进线连接；电流探头和弧后电流测试装置，均套接在动电极接线盘的电缆上；光谱增强电荷耦合器件和高速摄像机，均放置在所述下游腔体的观察窗水平位置。其中，所述压力传感器、所述位移传感器、所述电压探头和所述电流探头的输出端均与所述信号调理模块的输入端连接。其中，所述第一组检测信号包括：由所述压力传感器采集的燃弧区域动态压力信号；由所述位移传感器采集的所述动电极的运动速度信号；由所述电压探头采集的电弧电压信号；由所述电流探头采集的电弧电流信号；所述信号调理模块用于对所述第一组检测信号进行滤波、隔离、过压过流保护处理。其中，所述弧后电流测试装置、所述光谱增强电荷耦合器件和所述高速摄像机的输出端均与所述数据采集模块连接。其中，所述第二组检测信号包括：由光谱增强电荷耦合器件对电弧发射光谱的检测信号；由高速摄像机拍摄得到的电弧图像信号；由弧后电流测试装置对电流过零附近数百微秒内的小电流和弧后剩余电流的检测信号。其中，所述气体电弧开断实验台还包括：用于测量所述上游腔体内的气压的第一压力表；用于测量所述下游腔体内的气压的第二压力表；所述下游腔体内的气压低于所述上游腔体内的气压。其中，所述气体电弧开断实验台还包括：导向机构，固定在所述下游腔体上，用于控制所述动电极的轴向运动。其中，所述综合控制系统分别与所述电磁阀和所述牵引机构连接，用于提供相应的控制信号。本技术实施例的有益效果在于：可以通过一次电弧开断实验，实现对气体燃弧和灭弧过程的电弧电压、电流、动态压力、机构动作特性、弧后电流、电弧光谱、电弧图像等的一次性统一测量，可从多方面综合掌握气体电弧特性和灭弧性能。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统的结构框图。图2为本技术实施例中气体电弧开断实验台的结构示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本技术可以用以实施的特定实施例。请参照图1所示，本技术实施例提供一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统，包括：气体电弧开断实验台，用于模拟气体电弧开断过程；多参量检测模块，用于在气体电弧开断过程中同步检测气体电弧的多个物理参量并输出相应的检测信号；综合控制系统，分别与所述气体电弧开断实验台以及所述多参量检测模块连接，用于为所述气体电弧开断实验台提供控制信号，以及为所述多参量检测模块提供检测的触发信号；信号调理模块，与所述多参量检测模块连接，用于对所述多参量检测模块输出的第一组检测信号进行调理；数据采集模块，分别与所述多参量检测模块和所述信号调理模块连接，用于接收所述多参量检测模块输出的第二组检测信号和经所述信号调理模块调理后的第一组检测信号。具体地，请结合图2所示，本实施例中，气体电弧开断实验台包括上游腔体2、下游腔体1、动电极3、静电极4、高压进线5、牵引机构6、导向结构7、第一压力表9、第二压力表8、第一出线端子11、第二出线端子10、电磁阀12、支架13、喷口14、动电极接线盘15等部件，其中，上游腔体2与下游腔体1通过电磁阀12相连接，连接可采用波纹管或不锈钢管，上游腔体2提前充入高压气体，下游腔体1保持低于上游腔体2的某一压力，使电磁阀12打开后，上游腔体2中的高压气体能迅速吹入下游腔体1，由此，气体电弧开断实验台还分别用于测量上游腔体2内的气压的第一压力表9和用于测量下游腔体1内的气压的第二压力表8。动电极3通过固定在动电极3上的动电极接线盘15与牵引机构6通过螺纹连接，在拉弧过程中，牵引机构6驱动动电极3运动，包括与静电极4接触及分离；静电极4通过螺纹与喷口14连接并容纳于喷口14内，还通过铜制软连接线与高压进线5连接；牵引机构6和导向结构7均通过螺纹与腔体连接固定，导向结构7用于控制动电极3的轴向运动；第一压力表9通过螺纹与上游腔体2连接，用于监控上游腔体2内的气压，第二压力表8通过螺纹与下游腔体1连接，用于监控下游腔体1内的气压；第一出线端子11采用法兰或航空接头等结构与上游腔体2连接，第二出线端子10采用法兰或航空接头等结构与下游腔体1连接，将腔体内的压力传感器、光纤等信号引出，或为腔体内传感器提供电源；上下游腔体1和2均通过螺栓固定在支架13上；喷口14通过螺纹与端部法兰连接，模拟断路器中的喷口作用。综合控制系统分别与电磁阀12和牵引机构6连接，用于提供相应的控制信号。多参量检测模块中的压力传感器通过螺纹安装在喷口14的上游、喉部、下游位置，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统，其特征在于，包括：气体电弧开断实验台，用于模拟气体电弧开断过程；多参量检测模块，用于在气体电弧开断过程中同步检测气体电弧的多个物理参量并输出相应的检测信号；综合控制系统，分别与所述气体电弧开断实验台以及所述多参量检测模块连接，用于为所述气体电弧开断实验台提供控制信号，以及为所述多参量检测模块提供检测的触发信号；信号调理模块，与所述多参量检测模块连接，用于对所述多参量检测模块输出的第一组检测信号进行调理；数据采集模块，分别与所述多参量检测模块和所述信号调理模块连接，用于接收所述多参量检测模块输出的第二组检测信号和经所述信号调理模块调理后的第一组检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种气体燃弧特性和灭弧性能的多参量检测系统，其特征在于，包括：气体电弧开断实验台，用于模拟气体电弧开断过程；多参量检测模块，用于在气体电弧开断过程中同步检测气体电弧的多个物理参量并输出相应的检测信号；综合控制系统，分别与所述气体电弧开断实验台以及所述多参量检测模块连接，用于为所述气体电弧开断实验台提供控制信号，以及为所述多参量检测模块提供检测的触发信号；信号调理模块，与所述多参量检测模块连接，用于对所述多参量检测模块输出的第一组检测信号进行调理；数据采集模块，分别与所述多参量检测模块和所述信号调理模块连接，用于接收所述多参量检测模块输出的第二组检测信号和经所述信号调理模块调理后的第一组检测信号。2.根据权利要求1所述的多参量检测系统，其特征在于，所述气体电弧开断实验台包括：通过电磁阀相连的上游腔体和下游腔体；设置在所述下游腔体内的动电极和静电极，所述动电极通过动电极接线盘与固定在所述下游腔体上的牵引机构连接，由所述牵引机构驱动与所述静电极接触及分离；设置在所述下游腔体内的喷口，所述静电极容纳于所述喷口内；设置在所述上游腔体上的第一出线端子和设置在所述下游腔体上的第二出线端子。3.根据权利要求2所述的多参量检测系统，其特征在于，所述多参量检测模块包括：压力传感器，分别安装在所述喷口的上游、喉部和下游位置，并与所述第二出线端子相连；位移传感器，安装在所述牵引机构上；电压探头，分别与所述动电极和安装在所述下游腔体上的高压进线连接；电流探头和弧后电流测试装置，均套接在动电极接线盘的电缆上；光谱增强电荷耦合器件和高速摄像机，均放置在所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕启深，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44