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专利名称：一种可调速操动的真空电弧观测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电气工程与机械技术领域，涉及一种电力系统中，用来观测真空电弧及检测开断速度曲线对燃弧影响程度的开关装置。
背景技术：
传统的电弧观测装置一般主要是针对灭弧室触头结构及磁吹效应来对触头进行燃弧观测的，基本是在定开距触头下的，并且大多是采用间隙触发式的，触发能量一般来自电容器组，这种电弧是属于直流脉冲式的，不能完全说明工频电路中的燃弧情况。另外，定开距的间隙触发系统无法表达出触头运动速度对熄弧的影响情况，更无法体现即时速度对电弧的扩散反应状态。真空电弧的成功开断要经历电弧从聚集态到扩散态的过程，此过程既和真空灭弧室触头的结构设计相关，即触头结构产生的磁场吹弧作用相关；也和触头打开的动态速度相关，包括触头初始、平均以及中间过程的即时速度等密切相关。如果通过断路器在开断试验时能够实时观测到触头间开断电弧的动态形状以及熄灭状态，则可以很好的对试品触头的结构形状进行分析，并找出最优燃弧触头结构。同时，如果能够测量出触头运动速度和电弧发生发展的对照情况，则对于开关电器成功的熄弧与最佳开断特性之间会给出很好的参考依据。特别是对于那些非正常电弧，如高频、直流脉冲、强迫过零、转移电弧等的观测及开关设备特性分析会起到很好的帮助作用。此外，传统笨重的电弧观测装置，不利于移动，对开断试验的灵活性带来很多不便之处。

发明内容
本发明要解决的技术难题是克服上述现有技术的缺陷，发明一种观测装置。在观测装置中，可调节操动速度的永磁操动机构配合一种特制的透明的真空灭弧室来实现电弧的实时观测。可以取代传统笨重的真空电弧观测装置。它采用控制�？槔床僮萦来挪俣�机构的可调速动作，并同步触发高速摄像仪来采集电弧图像，为客观判断燃弧情况提供依据。 从而实现了可以灵活从各种电力系统上取得实验能量，且便于移动的电弧观测装置。本发明采用的技术方案是一种可调速操动的真空电弧观测装置，观测装置中，作为操动部件的永磁操动机构ι的上表面与绝缘拉杆4相连，位移传感器2安装在永磁操动机构1的侧面，永磁操动机构1和位移传感器2分别通过控制线与控制�？�3相连，控制�？�3通过控制线与高速摄像仪10相连；动触头7穿过波纹管5和下端盖11的中心孔与绝缘拉杆4的上端相连；波纹管5的一端固定在下端盖11上，波纹管5另一端与动触头7中部相连；垂直固定安装在上端盖12下面的静触头8与动触头7之间留有一定的空隙；真空灭弧室9的屏蔽罩采用透明玻璃罩6，动触头7、波纹管5和静触头8在真空灭弧室9中。一种可调速操动的真空电弧观测装置中的位移传感器采用滑线变阻器、光栅或磁感应位移传感器，操动机构采用永磁操动机构、磁力操动机构或电机操动机构进行速度调节。本发明的效果和益处是本发明是一种方便移动的、开断速度可调的真空灭弧室观测装置。可以实现动态电弧图像的采集，并通过控制�？橛胛灰拼�感器配合来实时实现速度跟踪可调，其工作精确可靠，成本较低，且易维护。该装置为电力系统中真空灭弧室的试验测试、电弧观测以及检验开关设备的动态机械特性对灭弧过程的影响提供一种方便的、 灵活的观测平台。


图1是本发明的结构功能示意图。图2是观测装置的机械结构示意图，其中1永磁操动机构；2位移传感器；3控制�？椋�4绝缘拉杆；5波纹管；6透明玻璃罩；7动触头；8静触头；9真空灭弧室；10高速摄像仪；11下端盖；12上端盖。
具体实施例方式下面结合附图和技术方案详细说明本发明的具体实施，附图1是本发明的结构功能示意图。观测装置的操动机构采用永磁操动机构，永磁操动机构的上面连接绝缘拉杆，绝缘拉杆上面连接动触头，实现由永磁操动机构的运动带动动触头上下运动，采用波纹管来防止漏气。在永磁操动机构侧面安装的位移传感器用来跟踪操动部件，实时测量出位移的变化，然后通过控制�？槔床杉�位移传感器的信号改变，从而得出实时的位移和速度量，实现了可调速操作。控制�？橥�时同步驱动一个高速摄像仪来实时采集动态电弧的图像，从而实现电弧采集观测的灵活性、方便性。本发明的图2是本发明的一个实施例，图中各部分可分别对应于图1结构功能示意图中的各部分。永磁操动机构1的上面与绝缘拉杆4相连， 永磁操动机构1的侧面与位移传感器2连接。永磁操动机构1和位移传感器2同时通过控制线与控制�？�3相连。控制�？�3通过控制线与高速摄像仪10相连。动触头7穿过波纹管5和下端盖11的中心孔与绝缘拉杆4的上端相连；波纹管5的一端固定在下端盖11 上，波纹管5另一端与动触头7中部相连；由透明玻璃罩6包围起来的波纹管5、动触头7、 静触头8构成了真空灭弧室9。垂直固定安装在上端盖12下面的静触头8与动触头7之间留有一定的空隙，用透明玻璃罩来形成真空封闭电弧观测空间。在真空灭弧室内部不采用屏蔽罩，动触头与静触头与传统灭弧室一样，一起封闭在透明玻璃罩制成的灭弧罩中，透明玻璃罩半径尺寸比传统灭弧室要大1-2倍，以防止过量金属蒸汽的吸附而影响观测效果。当整个系统工作时，由控制�？�3向永磁操动机构1 发出指令，永磁操动机构1带动绝缘拉杆4上、下运动，从而带动动触头7上、下运动，来实现合、分闸操作。在永磁操动机构1运动的同时，连接在永磁操动机构1上的位移传感器2 实时地跟踪永磁操动机构的行程，并通过控制�？�3来实时调节永磁操动机构1的运动位移曲线，从而实现灭弧室合、分动作按照即定曲线调速运行。另外，控制�？�3还同步控制高速摄像仪10的摄像，来实现电弧图像的实时拍摄。波纹管5随动触头7同步动作，保证了真空灭弧室的机械强度和高真空度。整个设备由永磁操动机构1实现分、合闸位置保持； 位移传感器2实时监测永磁机构1的动作位移，并反馈到控制�？�3 ；控制�？�3实时调节永磁机构1的运动曲线，实现调速分、合闸操作。本发明涉及的永磁操动机构结构简单、动作分散性�。�便于实现速度调节运行。所发明的真空灭弧室结构简单，工业实现方便。整个装置经济、可靠，不受外界环境干扰，可用于真空灭弧室生产单位的测试平台、科研院所的开关机械特性与灭弧室特性配合的研究当中。
权利要求
1.一种可调速操动的真空电弧观测装置，其特征是，在观测装置中，由永磁机构(1)进行分、合闸操作，并实现位置保持；作为操动部件的永磁操动机构(1)的上表面与绝缘拉杆 (4)相连，位移传感器( 安装在永磁操动机构(1)的侧面，永磁操动机构(1)和位移传感器⑵分别通过控制线与控制�？棰窍嗔�，控制�？棰峭ü�控制线与高速摄像仪(10) 相连；动触头(7)穿过波纹管( 和下端盖(11)的中心孔与绝缘拉杆的上端相连；波纹管(5)的一端固定在下端盖(11)上，波纹管( 另一端与动触头(7)中部相连；垂直固定安装在上端盖(12)下面的静触头(8)与动触头(7)之间留有一定的空隙；真空灭弧室 (9)的屏蔽罩采用透明玻璃罩(6)，动触头(7)、波纹管(5)和静触头(8)在真空灭弧室(9) 中。
2.如权利要求1所述的一种可调速操动的真空电弧观测装置，其特征是，位移传感器 (2)采用滑线变阻器、光栅或磁感应位移传感器；操动机构采用永磁操动机构、磁力操动机构或电机操动机构进行速度调节。
全文摘要
本发明一种可调速操动的真空电弧观测装置，属于电气工程与机械技术领域，涉及一种电力系统中的用于观测真空电弧及检测开断速度曲线对燃弧影响程度的开关装置。观测装置中，作为操动部件的永磁操动机构的上表面与绝缘拉杆相连，位移传感器安装在永磁操动机构的侧面，永磁操动机构和位移传感器分别通过控制线与控制�？橄嗔�，控制模块通过控制线与高速摄像仪相连；绝缘拉杆的上端与动触头相连，垂直固定安装在动触头上面的静触头与动触头之间留有一定的空隙。本发明结构简单、动作分散性�。�便于实现速度调节运行。经济、可靠，不受外界环境干扰，且易维护。可用于真空灭弧室的生产单位和科研院所的测试平台中。
文档编号G01R31/16GK102520328SQ201110440880
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者周忠志, 段雄英, 王永兴, 董恩源 申请人:大连理工大学