[发明专利]电弧运动发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电弧运动发生装置，特别涉及一种用来观测电弧运动的发生装置。

背景技术

电弧的产生对低压电器的安全运行有很大影响。首先，电弧延长了电路开断短路电流的时间。在开关分断短路电流时，开关触头上的电弧就延长了短路电流通过电路的时间，使短路电流危害的时间延长，这可能对电路设备造成更大的损坏。同时，电弧的高温可能烧坏开关的触头，烧毁电气设备和导线电缆，甚至可能造成火灾和爆炸事故。此外，强烈的电弧可能损伤人的视力，严重的可能导致人失明。因此开关设备在结构设计上就要保证其操作时电弧能迅速地熄灭。那么灭弧系统的设计就离不开对电弧特性的研究与分析，本项目所设计的电弧运动发生器，对电弧特性的研究就有相当大的意义。

在低压电器开断过程中，当电路中出现故障电流时，低压电器的触头迅速地打开，在触头间产生电弧，电弧稍作停滞，在外界磁场和气动力的作用下，沿着导轨向栅片运动，随后电弧被栅片分成几个短弧，导致电弧电压急剧升高，电弧随之熄灭。能否是电弧快速地到达栅片，可靠地被熄灭是评价低压电器性能的一个重要标准。而电弧的运动直接影响低压电器的开断性能。如果能对电弧进行观察，就可以更深入地研究电弧特性并改进低压电器的性能。电弧在灭弧室中的运动过程，是一个气流场、电场、磁场和热场相互耦合，共同作用的复杂现象。实际中如果能对电弧运动进行观察，就可以更深入地研究电弧特性并改进低压电器的性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能对电弧运动进行观察，以更深入地研究电弧特性并改进低压电器的性能的电弧运动发生装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种电弧运动发生装置，包括监控装置、控制装置、采集装置以及充放电本体，所述充放电本体设置为由LC组成的单频振荡回路；所述采集装置包括充电采集单元和放电采集单元，与充放电本体连接，对充放电本体充电、放电瞬间的波形采集；所述控制装置与充放电本体连接，对充放电本体进行充电、放电控制；所述监控装置分别与控制装置以及采集装置连接，对控制装置以及采集装置进行监视和控制。

本发明进一步设置：所述控制装置包括PLC控制器、D/A转换模块、比例积分电路、调压器以及变压器，所述PLC控制器与监控装置相连接，所述D/A转换模块与PLC控制器相连接，所述比例积分电路与D/A转换模块相连接，所述调压器与比例积分电路相连接，所述变压器与所述调压器相连接。

本发明进一步设置：所述充电采集单元包括分压电路、差分放大电路、反向电路以及A/D转换电路，所述分压电路与所述差分放大电路相连接，所述反向电路与所述差分放大电路相连接，所述A/D转换电路与反向电路相连接，所述监控装置与所述A/D转换电路相连接。

本发明进一步设置：所述放电采集单元包括脉冲电流发生器、负载、真空开关、罗氏线圈、高速数据采集终端，所述高速数据采集终端与所述监控装置相连接。

本发明进一步设置：所述监控装置包括组态王监控和LabVIEW监控界面。

本发明进一步设置：所述监控装置与采集装置之间、监控装置与控制装置之间均设置有光电隔离单元。

本发明技术方案，采用LC振荡回路设计的一个电弧运动发生装置，产生的电弧在运动中能量受限，不会将试品烧毁，保证电弧运动实验的可操作性；本装置利用LC振荡回路来产生脉冲电流，试验时对电网不造成冲击，应用比较方便。将电弧运动发生器技术在大中型低压电器生产厂家推广应用，将有利于低压电器的转型与升级。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例总体方框图；

图2为本发明实施例主电路原理图；

图3为本发明实施例充电电压控制及充电电压采集电路方框图；

图4为本发明实施例比例积分电路图；

图5为本发明实施例分压、低压调节、差分放大和反向电路图；

图6为本发明实施例放电采集单元电路图；

图7为本发明实施例充放电本体原理图。

具体实施方式