专利名称：六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力测试装置及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压力测试技术，尤其是六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力的测
试ο
背景技术：
六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力的测试，是指在六氟化硫断路器开断过程中 测试六氟化硫断路器灭弧室内不同位置的动态压力变化过程，而灭弧室内不同位置的动态 压力变化能够反映电弧等离子体的流场分布，因此六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力的 测试结果能够检验、修正和完善电弧计算仿真手段，提高断路器设计水平。但是六氟化硫断 路器灭弧室内的工作环境具有高温、高电压和空间紧凑的特点，现有的使用普通压力传感 器的测试仪器在检测时，会受到灭弧室内高电压、强电流和电弧的电磁干扰而导致测量不 准，而且电弧高温和断路器开关断口间的高电压会造成传感器、测量仪测的损坏，另一方面 传感器及其测试仪器也反过来会影响断路器开关断口间的电场分布。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种抗干扰能力强、测量准确的六氟化硫断路器灭弧 室有载动态压力测试装置，同时提供一种采用该压力测试装置的六氟化硫断路器灭弧室有 载动态压力测试系统。本实用新型的六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力测试装置的技术方案是 一种六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力测试装置，包括测量仪及传感器，所述传感器包 括至少一个用于感应断路器喷管内对应测点压力的喷管测量传感器，所述的至少一个喷管 测量传感器的测压口上端接有末端用于通入断路器喷管内的绝缘压力引管。所述绝缘压力弓I管为毕托管。所述绝缘压力引管内装填有阻尼颗粒。所述传感器与测量仪通过电缆连接，所述电缆及传感器外部设有屏蔽层。本实用新型的六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力测试装置的技术方案是一 种六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力测试系统，包括断路器本体及其上连接的测试装 置，断路器本体包括断路器喷管和断路器压气缸，测试装置包括测量仪及传感器，所述传感 器包括至少一个用于感应断路器喷管内对应测点压力的喷管测量传感器，所述断路器喷管 的管壁上开设有喷管测点通孔，所述的各喷管测量传感器的测压口接有绝缘压力引管，绝 缘压力引管末端密封端接于所述喷管测点通孔中。所述绝缘压力弓I管为毕托管。所述绝缘压力引管内装填有阻尼颗粒。所述传感器包括用于感应断路器压气缸内对应测点压力的压气缸测量传感器， 压气缸测量传感器安装在断路器压气缸缸壁上对应开设的压气缸测点通孔中，压气缸测点 通孔的孔壁与压气缸测量传感器之间夹设有绝缘层。[0012]所述断路器本体包括设于断路器喷管底部的断路器动主触头，所述喷管测量传感 器的安装位置低于动主触头。所述各传感器与测量仪通过电缆连接并分置于断路器的内部和外部，所述电缆 及各传感器外部均设有屏蔽层，所述电缆与断路器外壳之间设有用于屏蔽和密封的绝缘引 线板。本实用新型的测试装置和测试系统均在喷管测量传感器的测压口设置绝缘压力 引管，绝缘压力引管选择绝缘和耐高温材料的管路，在传递压力时管内的常温气体隔离高 温气体到达传感器，从而将灭弧室内的测点压力引出至温度和电位安全位置，再安装传感 器进行测量，避免电弧高温和开关断口间的高电压对传感器及其测量系统的损坏，解决了 高温和高电压隔离问题；而且该引出结构可使传感器远离断路器断口电�。苊獯衅骷� 其测量系统对开关断口间电场分布的影响，自身也不受此电场的影响，从而使测量更为准 确。
图1是本实用新型的压力测试系统的各传感器的安装结构示意图；图2是本实用新型的的压力测试装置的电气原理图；图3是本实用新型实际测试的试验波形图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型的压力测试系统，包括断路器本体及其上连接的测 试装置，断路器本体的结构与现有技术类似，包括压气缸4、动主触头3及动主触头端部固 连的断路器喷管1，断路器喷管1与动主触头3所连接一端的管口内插设有动弧触头2，断 路器喷管1远离动主触头3 —端的管口内插设有静弧触头5。在工作气体流向上，断路器喷 管1靠近动弧触头2的管壁上开设有上游测点通孔A，断路器喷管1靠近静弧触头的管壁上 开设有下游测点通孔C，断路器喷管1的管壁上于上、下游测点通孔之间开设有喉部测点通 孔B。所述压气缸4的缸壁上开设有压气缸测点通孔D。所述测试装置包括设于断路器之外的测量仪10，测量仪10通过穿过断路器外壳 手孔12的电缆13连接有三个喷管测量传感器6和一个压气缸测量传感器11，电缆13传 输信号的同时也对传感器供电。三个喷管测量传感器6安装于断路器上的低于断路器动主 触头3的位置。所述电缆13与断路器外壳手孔12之间设有用于屏蔽和密封的绝缘引线板 14。所述的三个喷管测量传感器6的测压口上分别端接有三根绝缘压力引管9，三根绝缘 压力引管9的测口分别密封端接于所述断路器喷管1的上、中、下游测点通孔中，所述的压 气缸测量传感器11安装在所述断路器压气缸4的压气缸测点通孔8中，压气缸测点通孔8 的孔壁与压气缸测量传感器11之间夹设有绝缘层15。所述电缆及传感器外部均具有屏蔽 层，屏蔽层在图2中用虚线表示。所述绝缘压力引管9为毕托管，采用绝缘和耐高温的聚四氟乙烯材料，毕托管传 递压力时，管内的靠近传感器一端的常温气体可隔离另一端的高温气体到达传感器，避免 高温气体损坏传感器，而且采用毕托管后，使传感器的安装位置可低于动主触头，传感器既 不影响断路器触头断口的电场分布，自身也不受此电场的影响。
4[0021]进一步的，所述毕托管内可填装用于增加阻尼的阻尼颗粒，阻尼颗粒采用聚四氟 乙烯材料，尺寸为l_2mm，在传递压力时产生压力波散射，可减小毕托管内压力波振荡对压 力测量构成的干扰。上述实施例中的绝缘压力引管选用聚四氟乙烯材料的毕托管，实际上也可以选用 本领域技术人员从现有技术可以获得的其他形式和材料的用于传递气体压力的耐高温绝 缘导管，导管中也可以填充本领域技术人员从现有技术可以获得的除聚四氟乙烯材料以外 的阻尼颗粒。图3为实际测试的断路器充0. 7MPa (绝对压力)六氟化硫气体和强电流开断下的 压力测量波形，压气缸采用直接测量，喷管上游、喉部分别采用毕托管和毕托管加阻尼方法 进行测量，下游采用毕托管方法进行测量。各波形按其序号分别为1 一无阻尼毕托管测量喷管上游压力0. 5MPa/div ；2 一无阻尼毕托管测量喷管喉部压力0. 5MPa/div ；3 一无阻尼毕托管测量喷管喉部压力0. 5MPa/div ；4 一直接测量压气缸压力0· 5MPa/div ；5 一有阻尼毕托管测量喷管上游压力0. 5MPa/div ；6 一有阻尼毕托管测量喷管喉部压力0. 5MPa/div ；7 一动触头行程92mm/div ；8 一 电流32kA/div ；9 一电弧电压lkV/div ；时间10ms/div。从图中可以看出，压气缸压力为直接测量，没有毕托管压力波振荡的影响，压力波 形上没有严重的高频振荡。毕托管方法测量的压力波形上出现了严重的高频振荡。此现象 的原因分析是，电弧是不平稳的，在灭弧室内产生陡的压力脉动，经过毕托管的来回反射， 产生高频振荡，叠加在压力波形上。比较喷管上游无阻尼毕托管和有阻尼毕托管测量的压 力波形，有阻尼毕托管有效抑制了高频振荡。有阻尼毕托管测得的喷管上游压力波形和压 气缸的压力波形基本吻合，由此确定，有阻尼毕托管测得的喷管上游压力波形是基本准确 的。对于灭弧室的喷管喉部，吹弧过程的压力变化对分析断路器性能是重要的，采用毕托管 阻尼的压力测量方法能够准确地测量喷管喉部的吹弧过程的压力变化波形。至于喷口打开 以前喷管喉部出现的压力脉冲，采用毕托管阻尼的方法不能很好地测量，但此信号并不重 要。喷管喉部压力脉冲的幅值等于喷管上游对应时刻的压力值，因此可以从喷管上游压力 波形中读取。
权利要求一种SF6断路器灭弧室有载动态压力测试装置，包括测量仪及传感器，其特征在于所述传感器包括至少一个用于感应断路器喷管内对应测点压力的喷管测量传感器，所述的至少一个喷管测量传感器的测压口上端接有末端用于通入断路器喷管内的绝缘压力引管。
2.根据权利要求1所述的压力测试装置，其特征在于所述绝缘压力引管为毕托管。
3.根据权利要求1或2所述的压力测试装置，其特征在于所述绝缘压力引管内装填 有阻尼颗粒。
4.根据权利要求3所述的压力测试装置，其特征在于所述传感器与测量仪通过电 缆连接，所述电缆及传感器外部设有屏蔽层。
5.一种SF6断路器灭弧室有载动态压力测试系统，其特征在于包括断路器本体及 其上连接的测试装置，断路器本体包括断路器喷管和断路器压气缸，测试装置包括测量仪 及传感器，所述传感器包括至少一个用于感应断路器喷管内对应测点压力的喷管测量传感 器，所述断路器喷管的管壁上开设有喷管测点通孔，所述的各喷管测量传感器的测压口接 有绝缘压力引管，绝缘压力弓I管末端密封端接于所述喷管测点通孔中。
6.根据权利要求5所述的压力测试系统，其特征在于所述绝缘压力引管为毕托管。
7.根据权利要求5或6所述的压力测试系统，其特征在于所述绝缘压力引管内装填 有阻尼颗粒。
8.根据权利要求7所述的压力测试系统，其特征在于所述传感器包括用于感应断 路器压气缸内对应测点压力的压气缸测量传感器，压气缸测量传感器安装在断路器压气缸 缸壁上对应开设的压气缸测点通孔中，压气缸测点通孔的孔壁与压气缸测量传感器之间夹 设有绝缘层。
9.根据权利要求8所述的压力测试系统，其特征在于所述断路器本体包括设于断 路器喷管底部的断路器动主触头，所述喷管测量传感器的安装位置低于动主触头。
10.根据权利要求9所述的压力测试系统，其特征在于所述各传感器与测量仪通过电 缆连接并分置于断路器的内部和外部，所述电缆及各传感器外部均设有屏蔽层，所述电缆 与断路器外壳之间设有用于屏蔽和密封的绝缘引线板。
专利摘要本实用新型公开了一种六氟化硫断路器灭弧室有载动态压力测试装置及系统，所述测试装置包括测量仪及传感器，所述传感器包括至少一个用于感应断路器喷管内对应测点压力的喷管测量传感器，所述的至少一个喷管测量传感器的测压口上端接有末端用于通入断路器喷管内的绝缘压力引管。本实用新型的绝缘压力引管选择绝缘和耐高温材料的管路，在传递压力时管内的常温气体隔离高温气体到达传感器，从而将灭弧室内的测点压力引出至温度和电位安全位置，再安装传感器进行测量，避免电弧高温和开关断口间的高电压对传感器及其测量系统的损坏，解决了高温和高电压隔离问题。
文档编号G01L7/02GK201653625SQ20102013596
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月20日 优先权日2010年3月20日
发明者刘卫东, 吴俊勇, 吴军辉, 张华 , 张建新, 赵鸿飞 申请人:河南平高电气股份有限公司
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