本发明专利技术提供一种直流小电流电弧生成装置及方法，包括：第一导电棒、第二导电棒以及导电丝绒团；第一导电棒的一端为尖端形状，导电丝绒团由直径小于预设值的细金属丝绕制成圆球；第一导电棒的尖端被加热后插入到导电丝绒团中，在尖端之外沿与第一导电棒垂直的截面将导电丝绒团剪切，将截面外的导电丝绒剪切掉；第二导电棒的材质为电阻率低且质地柔软的导电材料；第二导电棒的一端为平面；初始时刻，将制备导电棒的大量尖端第二导电棒的平面端压紧，使得制备导电棒与第二导电棒串联，并向串联的两个导电棒中通入直流小电流；随后，将制备导电棒或第二导电棒中的至少一个平移，使得两个导电棒之间有间隙，以在间隙内产生直流小电流电弧。电弧。电弧。
【技术实现步骤摘要】
一种直流小电流电弧生成装置及方法
[0001]本专利技术属于直流电流检测领域，更具体地，涉及一种直流小电流电弧生成装置及方法。
技术介绍
[0002]随着全球电气化进程加速推进，电力需求持续上升，光伏发电快速普及，但国内外的光伏事故也呈现上升趋势。电弧是一种气体放电现象，会产生高温、高亮度和辐射。当出现电弧现象时，若不及时灭弧处置，可能会导致线缆损坏、发电量损失，甚至是火灾。在光伏系统中，直流侧常见的电弧种类之一是串联电弧，常见于光伏系统的MC4端子处。为了在电弧出现时及时切断该支路，需要在光伏系统中增加电弧检测功能。
[0003]研究电弧检测装置，则需要提供实验可用的电弧生成装置，现有专利文献CN 214703835U公开一种智能光伏用电弧发生装置。该装置包括机体、电机、丝杆、滑座、定位座、极柱一、极柱二，所述机体内安装有控制器，机体的台面上固定有电机的机体和定位座，丝杆转动连接在机体的台面上，丝杆一端连接在电机的输出轴上，丝杆上螺纹连接有螺母，螺母固定在滑座上，滑座滑配连接在机体的台面上，定位座上固定有极柱一，滑座上固定有极柱二，电机与控制器电连接。可见，上述文献通过电机配合丝杆来驱使极柱二水平移动，从而控制极柱二与极柱一开合，从而拉出电弧。极柱二的移动速度及移动距离可通过参数设定后，由控制器来控制电机实现。但是上述文献方案的不足之处在于，其只能在电流较大的回路中产生电弧，小电流回路中较难产生稳定的电弧，难以收集到小电流电弧波形数据用于探究。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种直流小电流电弧生成装置及方法，旨在解决现有电弧生成技术只能在电流较大的回路中产生电弧，小电流回路中较难产生稳定的电弧，难以收集到小电流电弧波形数据用于探究的问题。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种直流小电流电弧生成装置，包括：第一导电棒、第二导电棒以及导电丝绒团；所述第一导电棒的一端为尖端形状，所述导电丝绒团由直径小于预设值的细金属丝绕制成圆球；所述第一导电棒的尖端被加热后插入到导电丝绒团中，使得第一导电棒与导电丝绒团融合为一个整体；待第一导电棒尖端冷却后，在所述尖端之外沿与第一导电棒垂直的截面将所述导电丝绒团剪切，将截面外的导电丝绒剪切掉，得到具备大量尖端的制备导电棒；所述导电丝绒团的材质与第一导电棒的材质相同，均为电阻率低、耐高温、易弯折且不易氧化的导电材料；所述第二导电棒的材质为电阻率低且质地柔软的导电材料；所述第二导电棒的一端为平面；初始时刻，将所述制备导电棒的大量尖端与第二导电棒的平面端压紧，使得制备
导电棒与第二导电棒串联，并向串联的两个导电棒中通入直流小电流；随后，将制备导电棒或第二导电棒中的至少一个平移，使得两个导电棒之间有间隙，以在间隙内产生直流小电流电弧。
[0006]在一个可选的示例中，所述第一导电棒、导电丝绒团以及第二导电棒的电阻率小于阈值。
[0007]在一个可选的示例中，该装置还包括：导轨；所述导轨用于控制制备导电棒或者第二导电棒平移。
[0008]在一个可选的示例中，所述第一导电棒和导电丝绒团的材质为铜。
[0009]在一个可选的示例中，所述第二导电棒的材质为石墨。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种直流小电流电弧生成方法，包括如下步骤：确定第一导电棒、第二导电棒以及导电丝绒团；所述导电丝绒团的材质与第一导电棒的材质相同，均为电阻率低、耐高温、易弯折且不易氧化的导电材料；所述第一导电棒的一端为尖端形状，所述导电丝绒团由直径小于预设值的细金属丝绕制成圆球；所述第二导电棒的材质为电阻率低且质地柔软的导电材料；所述第二导电棒的一端为平面；将所述第一导电棒的尖端加热，之后插入到导电丝绒团中，使得第一导电棒与导电丝绒团融合为一个整体；待第一导电棒尖端冷却后，在所述尖端之外沿与第一导电棒垂直的截面将所述导电丝绒团剪切，将截面外的导电丝绒剪切掉，得到具备大量尖端的制备导电棒；初始时刻，将所述制备导电棒的大量尖端与第二导电棒的平面端压紧，使得制备导电棒与第二导电棒串联，并向串联的两个导电棒中通入直流小电流；随后，将制备导电棒或第二导电棒中的至少一个平移，使得两个导电棒之间有间隙，以在间隙内产生直流小电流电弧。
[0011]在一个可选的示例中，所述第一导电棒、导电丝绒团以及第二导电棒的电阻率小于阈值。
[0012]在一个可选的示例中，所述第一导电棒和导电丝绒团的材质为铜。
[0013]在一个可选的示例中，所述第二导电棒的材质为石墨。
[0014]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术提供一种直流小电流电弧生成装置及方法，基于“棒
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板不均匀电场”的电离模型，以第一导电棒尖端和第二导电棒平板作为电极，并在电极之间放置密集的导电丝绒团，并将丝绒团沿截面剪切，得到大量尖端，将一个尖端与平面的电离模型扩充至大量尖端与平面的电离模型，大大增加了直流电弧被观察到的概率，此装置能保障直流电弧被直观观测到，能在筛选直流电弧电流数据时可靠性较高，避免将外观不明显的直流电弧电流误判为稳定运行的直流电流，对直流电弧的判断造成干扰。
[0015]本专利技术提供一种直流小电流电弧生成装置及方法，由于本专利技术采用电阻率较低的电极，且通过对电极的改造，增加了尖端的数量，使得在低压环境下，产生电弧的可控性强。
[0016]本专利技术提供一种直流小电流电弧生成装置及方法，由于采用先通电后控制电极之间留出间隙，产生电弧，使得在低压环境下电弧生成更加明显，更容易观察并检测到电弧，进一步能够使能使得3A以下的直流小电流也能产生持续稳定的电弧。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例提供的直流小电流电弧生成装置图；图2是本专利技术实施例提供的多尖端导电棒与平面导电棒串联状态下的截面图；图3是本专利技术实施例提供的多尖端导电棒与平面导电棒之间有间隙状态下的截面图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]需要说明的是，参考国际电工委员会（IEC）标准，同时考虑到大部分控制芯片能够测量的最大电压量程为3.3V，而满量程数据采集时会有一定的非线性现象，故极低电流等级的上限确定为3.15A；又考虑到大多数光伏系统规模较小，光伏系统直流运行回路上电流等级不超过10A，故将较低电流等级上限确定为10A；考虑到本申请侧重于低电流等级下的直流电弧判断，故根据国际电工委员会（IEC）标准，将本申请中的直流小电流等级上限确定为16A。
[0020]由于在低压小电流回路中，希望得到稳定且持续的直流电弧较为困难，所以本专利技术提出了一种产生直流小电流电弧的装置。本领域技术人员可以理解的是，凡是电阻率低、耐高温、易弯折且不易氧化的导电材料均可用来制作导电丝绒团和第一导电棒，凡是电阻率低且质地柔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直流小电流电弧生成装置，其特征在于，包括：第一导电棒、第二导电棒以及导电丝绒团；所述第一导电棒的一端为尖端形状，所述导电丝绒团由直径小于预设值的细金属丝绕制成圆球；所述第一导电棒的尖端被加热后插入到导电丝绒团中，使得第一导电棒与导电丝绒团融合为一个整体；待第一导电棒尖端冷却后，在所述尖端之外沿与第一导电棒垂直的截面将所述导电丝绒团剪切，将截面外的导电丝绒剪切掉，得到具备大量尖端的制备导电棒；所述导电丝绒团的材质与第一导电棒的材质相同，均为电阻率低、耐高温、易弯折且不易氧化的导电材料；所述第二导电棒的材质为电阻率低且质地柔软的导电材料；所述第二导电棒的一端为平面；初始时刻，将所述制备导电棒的大量尖端与第二导电棒的平面端压紧，使得制备导电棒与第二导电棒串联，并向串联的两个导电棒中通入直流小电流；随后，将制备导电棒或第二导电棒中的至少一个平移，使得两个导电棒之间有间隙，以在间隙内产生直流小电流电弧。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一导电棒、导电丝绒团以及第二导电棒的电阻率小于阈值。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：导轨；所述导轨用于控制制备导电棒或者第二导电棒平移。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一导电棒和导电丝绒团的材质为铜。5.根据权利要求1或2所述的装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷岸林，祝之森，陈立学，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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