【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交直流电器的短路测试，具体涉及一种爆炸性气体环境条件下的短路测试系统。
技术介绍
1、新能源汽车是全球汽车产业转型升级、绿色发展的主要方向，也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。随着氢燃料电池的发展与应用，国内新能源汽车企业在氢燃料电池的研发投入逐年增加。当其在新能源汽车应用时发生泄漏，产生具有高度易燃易爆的氢气，极易与空气形成爆炸性混合物的气体。若此时新能源汽车整车线路发生短路故障，所运用保护和控制电器将进行分断动作，产生燃弧现象，有点燃爆炸性气体的风险，从而造成汽车爆炸的安全事故。
2、新能源汽车的安全性是当今社会大众关注的焦点，针对新能源燃料汽车的保护电器(如熔断体)和控制电器(如继电器)，整车研发企业需验证其在当线路发生故障(如短路)的可靠性，提出了在爆炸性气体环境条件下的短路试验需求，以确认电器产品在气体泄漏和电路异常同时发生时，其电器是否会引起爆炸，从而引发事故。
3、通常，防爆电气产品为满足爆炸性环境的使用条件，会有电气性能(绝缘电阻、介电强度)的检测。但是，在爆炸性气体环境条件下，没有专门测试系统和方法，验证用于控制和保护电器的短路性能。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供爆炸性气体环境条件下的短路测试系统，提供多种气体组成的爆炸性气体环境测试条件，配合交直流短路测试装置和可靠的试验方法，实现用于控制和保护电器的短路性能验证。
2、为达到以上目的，本专利技术提供一种爆炸性气体环境条件下的短路测试系统，包括
3、所述冲击试验变压器tm2一端依次通过高压隔离开关qs2、电感l2、电阻r2(l2和r2构成前级可调高压阻抗)、高压断路器qf5、高压断路器qf4和高压断路器qf1连接电压输入端(35kv)，并且另一端依次通过低压隔离开关qs3、整流模块(ad/dc)、电感l3、电阻r3、低压隔离开关qs4、直流分流器rw和直流试验位置et1接地；
4、所述冲击试验变压器tm1一端依次通过高压隔离开关qs1、电感l1、电阻r1(l1和r1构成前级可调高压阻抗)、高压断路器qf3、高压断路器qf2和高压断路器qf1连接电压输入端(35kv)，并且另一端依次通过低压隔离开关qs5、低压断路器qf6、选相合闸开关qs6、交流电流传感器ct、电感l4、电阻r4、和交流试验位置et2接地；
5、所述气体浓度调节与保护装置包括防爆试验罐c1，所述直流试验位置et1和所述交流试验位置et2均内置于所述防爆试验罐c1，所述防爆试验罐c1的内部设有若干气体浓度传感器并且所述防爆试验罐c1通过进气端和排气端调节罐内爆炸性气体浓度，以提供爆炸性气体环境条件。
6、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，防爆试验罐c1的排气端依次通过主排气阀v11、真空计pg1、一级泵组连接二级泵组，所述一级泵组包括若干并联结构的高抽气速率的第一真空泵(p11、p12、...、p1n)并且每个第一真空泵均串联一个一级排气阀(v12、v13、...、v1n)；所述二级泵组包括二级排气阀v31和高转速的第二真空泵p21，各个第一真空泵远离对应一级排气阀的一端均通过二级排气阀v31连接第二真空泵p21；
7、防爆试验罐c1的进气端依次通过主进气阀v21和真空计pg2连接若干进气阀(v22、v23、...、v2n)并且每个进气阀连接储气罐(air、h2、...)。
8、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，爆炸性气体环境条件下的短路测试系统的短路测试具体实施为以下步骤(以氢气与空气的混合气体为例，运用该测试系统验证爆炸性气体环境下电器的短路性能)：
9、步骤1：将被测样品安装在对应的试验位置(et1或et2)，通过(4个高精度和高动态响应的氢气)气体浓度传感器安装罐内的位置，测量罐内气体(氢气)浓度值和分布均匀性，按照混合气体体积比例要求，设置罐内气体(氢气)浓度超限报警阈值，同时设置罐外监测试验现场环境的各类传感器超限报警阈值，若罐内气体(氢气)浓度超设置上限或罐外监测气体(氢气)泄露异常，测试系统自动急停；
10、步骤2：调整预期电流波形，设置冲击试验变压器(tm1、tm2)的原副边变比满足被测样品的试验电压；调节前级可调高压阻抗(r1-2、l1-2)，粗调各支路短路试验电流，然后闭合试验电路的隔离开关和断路器，试验位置(et1或et2)安装(阻抗忽略不计的)短接铜排，上位机通过直流分流器rw和交流电流传感器ct采集此时的预期短路波形；根据电流波形图，调节直流可调阻抗(r3、l3)或交流可调阻抗(r4、l4)，精调各支路短路试验电流；若为交流短路试验，则通过控制选相合闸开关qs6的晶闸管电路导通电压，实现电压相位角高精度选相合闸；
11、步骤3：解除试验位置的短接铜排，安装被测样品，关闭防爆试验罐c1，进行罐内气体置换和爆炸性混合气体配置工作；
12、步骤4：防爆试验罐c1抽真空处理，关闭进气端所有的进气阀，并且打开排气端主排气阀v11，实时采集真空计pg1的测量值，为此时罐内气压；设置预抽真空度值和目标真空度值，打开一级排气阀(v12、v13、...、v1n)，启动一级泵组进行粗抽；罐内达到预抽真空度值后，启动二级泵组进行高强度抽真空，直到真空计pg1测量值达到目标真空度；关闭二级排气阀v31，停止二级泵组；关闭一级排气阀(v12、v13、...、v1n)，停止一级泵组；关闭主排气阀v11，从而结束抽真空处理；
13、步骤5：防爆试验罐c1进气处理，打开主进气阀v21，实时采集真空计pg2测量值，此时罐内为高真空；储气罐(air、h2、...)(罐内气体纯度通过标准气体标定，纯度高达99.9％以上，方可投入使用)根据气体混合体积比得出罐内所需空气体积，上位机运算并设定空气进气的终止气压，打开第一个进气阀(v22)，对应连接的储气罐(air)启动进气，直至罐内达到目标气压，关闭第一个进气阀(v22)；运算并设定(爆炸)气体(氢气)进气的终止气压，打开第二个进气阀(v23)，对应连接的储气罐(h2)启动进气，直至罐内达到目标气压，关闭第二个进气阀(v23)，根据罐内气体浓度传感器测量均值与目标值的差异，再重复步骤4的进气流程，进一步精调比例；
14、步骤7：按照试验程序，进行被测样品(交直流电器)的短路测试，试验完毕，按步骤4进行抽气工作，将罐内存留的爆炸性混合气体，抽至专门的燃烧室中，完全燃烧处理后排放。
15、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，防爆试验罐c1的外侧分布有包括气体、温度、湿度等的传感器，用于监测试验现场环境情况。
16、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，防爆试验罐c1的材质为钢。
17、本专利技术的有益效果在于：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种爆炸性气体环境条件下的短路测试系统，其特征在于，包括交直流短路试验装置和气体浓度调节与保护装置，所述交直流短路试验装置包括直流试验支路和交流试验支路，所述直流试验支路包括冲击试验变压器TM2，所述交流试验支路包括冲击试验变压器TM1，其中：
2.根据权利要求1所述的一种爆炸性气体环境条件下的短路测试系统，其特征在于，防爆试验罐C1的排气端依次通过主排气阀V11、真空计PG1、一级泵组连接二级泵组，所述一级泵组包括若干并联结构的高抽气速率的第一真空泵并且每个第一真空泵均串联一个一级排气阀；所述二级泵组包括二级排气阀V31和高转速的第二真空泵P21，各个第一真空泵远离对应一级排气阀的一端均通过二级排气阀V31连接第二真空泵P21；
3.根据权利要求2所述的一种爆炸性气体环境条件下的短路测试系统，其特征在于，爆炸性气体环境条件下的短路测试系统的短路测试具体实施为以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种爆炸性气体环境条件下的短路测试系统，其特征在于，防爆试验罐C1的外侧分布有包括气体、温度、湿度等的传感器，用于监测试验现场环境情况。
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