一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置及方法制造方法及图纸

一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置及方法，属于服役试验模拟技术领域，克服现有技术中的对隔离开关点接触材料进行服役试验测试的方法与实际环境有较大差异的缺陷。本发明专利技术隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置包括试验腔体；用于调控试验腔体内部温度的温度控制模块；用于调控试验腔体内部湿度的湿度控制模块；用于调控试验腔体内部盐雾气氛浓度的盐雾控制模块；用于调控试验腔体内部硫分浓度的硫分控制模块；用于调控隔离开关电接触材料开合频率的机械开合控制模块。本发明专利技术充分模拟了隔离开关电接触材料在高温、工业、沿海等严酷户外环境，多因素耦合条件下的服役特征，更加接近隔离开关真实大气服役工况特征。特征。特征。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置及方法


[0001]本专利技术属于服役试验模拟
，具体涉及一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置及方法。

技术介绍

[0002]高压隔离开关(刀闸)作为电力系统中关键的基础性一次元件，主要用途是保证设备中检修部分与带电体隔离，以及配合进行电路的切换或者拉合空载电路，其可靠性直接影响电网安全稳定运行，因此对其电触头寿命要求越来越高。
[0003]隔离开关具有结构简单，使用量大，工作环境恶劣的特点。随着电网负荷的不断增加，同时受设备质量、运行环境的影响，隔离开关由于其服役环境复杂多变，在长期带电工作中容易出现触头发热现象，加速接触部位的氧化和侵蚀，甚至导致触头烧毁，严重威胁到电力设备安全和电网的稳定运行。70％以上的动、静触头存在腐蚀和磨损现象，这主要是由于隔离开关电接触材料大多直接暴露在大气中，特别是在工业、沿海环境下的户外隔离开关，触头镀银层电接触材料极易因硫化物、氯化物腐蚀而引发隔离开关电触头的锈蚀，进而引起发热及卡涩等运行故障。
[0004]目前，为了评价户外高压隔离开关电接触材料服役性能，基本采用Q/GDW 11718.1
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2017、T/CEC 397
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2020中规定的方法，对电接触材料抗硫性能采用含硫液体浸泡的方法测试，对电接触材料抗氯化物腐蚀性能采用含氯液体浸泡的方法测试。现在业内普遍采用的测试方法存在三点不足：(1)未考虑多因素耦合情况，无法研究因素间的耦合加速腐蚀效应；(2)电接触材料在液体中浸泡腐蚀与在实际大气环境中受周围气氛影响腐蚀在腐蚀行为机理上存在差异；(3)测试样品全部采用全新的电接触材料，未考虑户外高压隔离开关开合频率、次数等因素的影响。综上，现有户外高压隔离开关电接触材料服役性能评价方法存在不足，不能充分表征电接触材料在工业、沿海等严酷大气环境中的服役行为。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的对隔离开关点接触材料进行服役试验测试的方法与实际环境有较大差异的缺陷，从而提供一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置及方法。
[0006]为此，本专利技术提供了以下技术方案。
[0007]第一方面，本专利技术公开了一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置，包括
[0008]试验腔体；
[0009]用于调控试验腔体内部温度的温度控制模块；
[0010]用于调控试验腔体内部湿度的湿度控制模块；
[0011]用于调控试验腔体内部盐雾气氛浓度的盐雾控制模块；
[0012]用于调控试验腔体内部硫分浓度的硫分控制模块；
[0013]用于调控隔离开关电接触材料开合频率的机械开合控制模块。
[0014]进一步的，所述温度控制模块包括温度传感器、温度控制器、加热器和降温单元；
[0015]所述温度传感器监测所述试验腔体内的温度，并将信号传递至温度控制器，所述温度控制器控制加热器升温或降温单元降温。
[0016]进一步的，所述温度控制模块对温度的调节精度不低于0.5℃。
[0017]进一步的，所述湿度控制模块包括湿度传感器、湿度控制器和加湿器；
[0018]所述湿度传感器监测所述试验腔体内的湿度，并将信号传递至湿度控制器，所述湿度控制器控制加湿器加湿。
[0019]进一步的，所述湿度控制模块对湿度的调节精度不低于0.5％RH。
[0020]进一步的，所述盐雾控制模块包括盐雾发生器、盐雾控制器和盐雾气氛浓度监测器；
[0021]所述盐雾气氛浓度监测器监测所述试验腔体内的盐雾气氛浓度，并将信号传递至盐雾控制器，所述盐雾控制器控制盐雾发生器产生盐雾。
[0022]进一步的，所述盐雾控制模块对盐雾气氛浓度的调节精度不低于20mg/(m2·
d)。
[0023]进一步的，所述硫分控制模块包括硫分输入装置、硫分控制器和硫分浓度传感器；
[0024]所述硫分浓度传感器监测所述试验腔体内的硫分浓度，并将信号传递至硫分控制器，所述硫分控制器控制硫分输入装置向所述试验腔体内输送硫分。
[0025]进一步的，硫分控制模块对硫分浓度的调节精度不低于10mg/(m2·
d)。
[0026]第二方面，本专利技术公开了一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验方法，将所述隔离开关电接触材料置于温度、湿度、盐雾气氛、硫分耦合的环境中进行服役试验，服役试验过程中所述隔离开关电接触材料进行开合。
[0027]进一步的，采用上述服役试验装置，包括以下步骤：
[0028]步骤1、在试验腔体内安装隔离开关电接触材料；
[0029]步骤2、启动所述温度控制模块、湿度控制模块、盐雾控制模块、硫分控制模块，使试验腔体内的实验参数达到目标温度、目标湿度、目标盐雾气氛浓度和目标硫分浓度；
[0030]步骤3、在步骤2达到的环境中，启动机械开合控制模块，控制隔离开关电接触材料以一定频率进行开合。
[0031]进一步的，所述步骤2中，试验腔体内的目标温度为
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40℃～150℃。
[0032]进一步的，所述步骤2中，试验腔体内的目标湿度为15％RH～100％RH。
[0033]进一步的，所述步骤2中，试验腔体内的目标盐雾气氛浓度为0～10000mg/(m2·
d)。
[0034]进一步的，试验腔体内的目标硫分浓度为0～2000mg/(m2·
d)。
[0035]试验腔体内壁采用抗硫、抗盐雾、耐高温老化材料制作，如陶瓷、有机玻璃、不锈钢等材料，保障在试验过程中，试验腔体与试验腔体内腐蚀介质相互为惰性。
[0036]进一步的，因为硫分除具有强腐蚀性外，毒性也很强，隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置还包括气体处理装置，待试验结束后，通过富氧燃烧方式，将有毒硫分转化为二氧化硫废气排出。
[0037]还包括步骤4、试验结束后，取出隔离开关电接触材料，进行分析。步骤4中，达到规定时间或隔离开关电接触材料温升至一定的温度值(即失效点的温度值)则认为试验结束。
[0038]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0039]本专利技术充分模拟了隔离开关电接触材料在高温、工业、沿海等严酷户外环境，多因素耦合条件下的服役特征。由于银对硫具有高敏感性，极易反应变色，发生腐蚀，生成硫化银等腐蚀产物，增大接触电阻，造成温升等失效事故。但长期以来常规评价手段未考虑硫分这一影响隔离开关电接触材料镀银层腐蚀关键因素。针对隔离开关电接触材料在严酷大气环境腐蚀问题，本方法除考虑了常规的温度、湿度、盐雾等大气因素外，还引入了硫分这一影响镀银层腐蚀、变色的主要因素，同时考虑隔离开关电接触材料在开合状态、开合频率等机械因素的影响，更加接近隔离开关真实大气服役工况特征。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置，其特征在于，包括试验腔体；用于调控试验腔体内部温度的温度控制模块；用于调控试验腔体内部湿度的湿度控制模块；用于调控试验腔体内部盐雾气氛浓度的盐雾控制模块；用于调控试验腔体内部硫分浓度的硫分控制模块；用于调控隔离开关电接触材料开合频率的机械开合控制模块。2.根据权利要求1所述的隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置，其特征在于，所述温度控制模块包括温度传感器、温度控制器、加热器和降温单元；所述温度传感器监测所述试验腔体内的温度，并将信号传递至温度控制器，所述温度控制器控制加热器升温或降温单元降温。3.根据权利要求1所述的隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置，其特征在于，所述湿度控制模块包括湿度传感器、湿度控制器和加湿器；所述湿度传感器监测所述试验腔体内的湿度，并将信号传递至湿度控制器，所述湿度控制器控制加湿器加湿。4.根据权利要求1所述的隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置，其特征在于，所述盐雾控制模块包括盐雾发生器、盐雾控制器和盐雾气氛浓度监测器；所述盐雾气氛浓度监测器监测所述试验腔体内的盐雾气氛浓度，并将信号传递至盐雾控制器，所述盐雾控制器控制盐雾发生器产生盐雾。5.根据权利要求1所述的隔离开关电接触材料多因素耦合服役试验装置，其特征在于，所述硫分控制模块包括硫分输入装置、硫分控制器和硫分浓度传感器；所述硫分浓度传感器监测所述试验腔体内的硫分浓度，并将信号传递至硫分控制器，所述硫分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丙坤，陈云，沈谢林，陈云翔，郝文魁，王晓芳，黄路遥，祝志祥，丁一，李玉杰，张强，韩钰，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司泉州供电公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：