高压开关柜故障模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种高压开关柜故障模拟装置，包括：高压开关柜故障模拟装置，包括柜体，在柜体内设置电缆绝缘故障点、触头热故障点、相间绝缘故障点，分别在3个故障点附近设置图像采集单元、温度测量单元、灭火器喷头；3个故障点均与加流控制系统电性连接；所述图像采集单元、温度测量单元均与上位机通信连接。本实用新型专利技术通过模拟高压开关柜的各种故障类型的不同程度故障，获取相关数据，供后期故障研究用。本实用新型专利技术所设计的高压开关柜结构简单，在各个腔室内模拟不同类型故障，并能够采集温度数据和故障画面，研究价值高。研究价值高。研究价值高。

【技术实现步骤摘要】
高压开关柜故障模拟装置


[0001]本技术涉及电能分配和线路保护设备
，具体来说是一种高压开关柜故障模拟装置。

技术介绍

[0002]高压开关柜作为一种执行电能分配和线路保护的设备，广泛应用于电力系统的发电、输电、变电、配电等环节。高压开关柜长期处于高负荷运行状态，导致开关柜跳闸、起火事故频发，严重威胁电网和人员安全。电缆绝缘故障、相间绝缘故障和触头过热故障是导致高压开关柜火灾的三大典型故障模式。
[0003]申请号为201611168648.5公开的一种高压开关柜电缆局部放电检测模拟系统，可进行多种高压开关柜电缆局部放电的模拟实验，适用于在实验室中进行多组分气体的产生与在线监测实验以及间接模拟并判断带电设备的运行状态，为局部放电监测方法的研究提供了技术支持。
[0004]又如申请号为201310144929.7公开的高压开关柜中多种故障下局部放电模式的高效模拟装置，可以模拟局部放电产生的电磁脉冲信号以及对应于空穴、沿面及电晕等局部放电模式的脉冲序列信号，改进了目前多种地电波测量仪器的考核和评价方法，填补局部放电信号的产生及缺陷模式识别方面的空白。外壳可以耐受高压，装置总重量不足50Og，具有便携、安全的特点，特别适合电力企业开展高压开关柜局部放电研究、商用测试仪器考核及职工技能培训等。
[0005]通过以上两个专利文献可知现有研究主要集中开关柜局部放电模式的识别，局部放电是高压开关柜着火的前一阶段，对开关柜典型故障的研究缺乏系统性的研究；典型故障缺陷致灾时可依据的火灾特征参量缺少，难以在高压开关柜火灾发生前进行精确预警；典型故障导致高压开关柜内发生火灾后。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题在于当前对应高压开关柜的故障模拟装置仅针对局部放电环节，缺少着火后的模拟装置。
[0007]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0008]高压开关柜故障模拟装置，包括：
[0009]高压开关柜故障模拟装置，包括柜体，在柜体内设置电缆绝缘故障点、触头热故障点、相间绝缘故障点，分别在3个故障点附近设置图像采集单元、温度测量单元、灭火器喷头；3个故障点均与加流控制系统电性连接；所述图像采集单元、温度测量单元均与上位机通信连接。
[0010]本技术通过模拟高压开关柜的各种故障类型的不同程度故障，获取相关数据，供后期故障研究用。本技术所设计的高压开关柜结构简单，在各个腔室内模拟不同类型故障，并能够通过热电偶和微型摄像机采集温度数据和故障画面，研究价值高。
[0011]进一步的，3个故障点分别位于高压开关柜的3个腔室内
[0012]进一步的，所述电缆绝缘故障点具体结构为：
[0013]所述电缆绝缘故障点位于高压开关柜底部腔室的电缆出柜处；在电缆位于处柜处钻孔，孔内插入导体与电缆线电性连接。
[0014]进一步的，所述导体的外漏端具有螺纹，在所述电缆上固定有耐热卡箍，所述导体穿过卡箍插入所述孔内；所述导体位于卡箍的内外侧均通过螺母固定。
[0015]进一步的，所述触头热故障点位于高压开关柜的中间腔室；在铜排18与触头之间放置纸片或松动金属垫与紧固螺母实现触头热故障模拟。
[0016]进一步的，所述相间绝缘故障点位于柜体的上部腔体，具体结构为：通过在高压开关柜柜内B、C两相间搭接一导体来模拟高电压击穿放电形成的导电通道。
[0017]进一步的，所述图像采集单元为微型摄像机，所述温度测量单元为热电偶组。
[0018]进一步的，电缆绝缘故障点和相间绝缘故障点采用S型铠装热电偶，所述触头热故障点选用K型铠装热电偶。
[0019]进一步的，在每个所述腔室的顶部拐角处固定所述微型摄像机。
[0020]进一步的，在每个所述腔室的顶部拐角固定所述灭火器喷头；所述灭火器喷头与微型摄像机相对设置。
[0021]本技术的优点在于：
[0022]本技术通过模拟高压开关柜的各种故障类型的不同程度故障，获取相关数据，供后期故障研究用。本技术所设计的高压开关柜结构简单，在各个腔室内模拟不同类型故障，并能够通过热电偶和微型摄像机采集温度数据和故障画面，研究价值高。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例1中高压开关柜的整体结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例1中相间绝缘故障模拟结构；
[0025]图3为本技术实施例1中电缆故障缺陷模拟结构；
[0026]图4为本技术实施例1中触头热故障缺陷模拟结构。
具体实施方式
[0027]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]本实施例公开一种用于高压开关柜故障模拟装置，本实施例中的高压开关柜模型采用全尺寸高压开关柜，可以是铠装式(KYN型、KGN型)、间隔式(JYN型)或箱式(XGN型)开关柜，电压等级在3.6kV至550kV范围内变化，以获得更加准确的各项数据。具体结构如下：
[0030]如图1所示，高压开关柜模型包括柜体，柜体内腔被分割成上腔室(母线室)、中腔室(电缆室和手车室，图中未隔开)和下腔室(电缆室)仪器室共4个腔室。多根电缆1自上腔
室穿入，通过隔板进入中腔室，中腔室内还安装有触头，触头通过铜排与电缆1电性连接；触头还通过铜排18与下腔室的电缆1电性连接，下腔室的电缆1自柜体底部穿出。以上电缆1、铜排18、触头的设计均仿真了实际高压开关柜内的结构，同时便于设计故障点。在每个腔室内均固有温度测量单元和图像采集单元。图像采集单元采用微型摄像头。热电偶固定在故障点附近，微型摄像头一般安装在腔室顶部拐角处，拍摄区域覆盖故障点及故障点周边区域。每个腔室分别固定有灭火器喷头，多个灭火器喷头通过灭火剂输送管道15与灭火剂压力储存罐17连通；在每个灭火剂输送管道15上均固定有灭火剂释放电磁阀门16
‑
1、16
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2、16
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3。本实施例中灭火剂选用气相或液相灭火剂，可选用单一CO2、气溶胶、七氟丙烷、全氟己酮、NY5112全氟己酮灭火剂，也可是两种及以上经灭火剂喷口混合喷放。
[0031]入柜电缆1与电流发生器9电性连接，电流发生器9分别与加流控制台10、感应调压器8通信连接。加流控制系统具有跳闸后电压自动回零、试验温度及试验时间可设定、记录仪可显示温度及电流、有过电流保护、零电压启动等功能。其输入电压：AC 220V/380V；输出电压：10V～20V；最大输出电流：5000A。交流电流互感器，与加流控制系统中的电流发生器相连，用于测量电流发生器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高压开关柜故障模拟装置，其特征在于，包括柜体，在柜体内设置电缆绝缘故障点、触头热故障点、相间绝缘故障点，分别在3个故障点附近设置图像采集单元、温度测量单元、灭火器喷头；3个故障点均与加流控制系统电性连接；所述图像采集单元、温度测量单元均与上位机通信连接。2.根据权利要求1所述的高压开关柜故障模拟装置，其特征在于，3个故障点分别位于高压开关柜的3个腔室内。3.根据权利要求2所述的高压开关柜故障模拟装置，其特征在于，所述电缆绝缘故障点具体结构为：所述电缆绝缘故障点位于高压开关柜底部腔室的电缆出柜处；在电缆位于处柜处钻孔，孔内插入导体与电缆线电性连接。4.根据权利要求3所述的高压开关柜故障模拟装置，其特征在于，所述导体的外漏端具有螺纹，在所述电缆上固定有耐热卡箍，所述导体穿过卡箍插入所述孔内；所述导体位于卡箍的内外侧均通过螺母固定。5.根据权利要求2所述的高压开关柜故障模拟装置，其特征在于，所述触头热故...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝现礼，张佳庆，过羿，尚峰举，黄玉彪，杨为，朱胜龙，张晓东，柯艳国，谢佳，康健，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：