[发明专利]一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置及方法

说明书

一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置及方法，包括用于为实验件提供密闭恒定的极端气候模拟环境实验箱体；以及安装在实验箱体内部实验台，用于带动实验件旋转，模拟现实工作环境中各个方向吹来的风；在实验箱体外布置小型电机，来驱动实验台旋转；以及温度控制单元和湿度控制单元，温度控制单元采用电热丝加热器或制冷机组，加热或制冷功率均可调节，安装在与实验箱体连接的风管中，气体温度通过加热或制冷功率调节，湿度控制单元获得不同湿度的气体流向湿度控制单元；本发明可解决数值模拟可能带来的误差较大问题；同时具备风速控制能力，能够改变风向，清晰显现温度分布。

技术领域

本发明属于高压开关技术领域，具体涉及一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置及方法。

背景技术

高压开关作为电力系统中的最重要的控制和保护设备，肩负着在电网运行中将电力线路投入运行或切出的任务，其运行状态对电网的可靠性运行具有重大影响。高压开关主要由断路器本体和操动机构两部分组成，操动机构作为独立于断路器本体以外的机械操动装置，通过它对断路器进行操作。根据电力部门的统计，高压开关的故障中，操动机构故障约占60％。

操动机构箱体内部结构紧密，不易散热通风，一旦湿气进入柜体，难以排除。尤其是昼夜温差巨大的西北地区，夜晚温度可低至-40℃，容易将空气水汽凝结为水珠，造成零件生锈；某些零件的密封圈、润滑等，在低温下容易失效；潮湿，同样容易引起电路绝缘性能下降，造成危险。

为适应极端气候条件，拟采用在操动机构箱内部安装小型加热器等方式改善操动机构工作环境，国内外目前对于该领域的研究较少，且通常为数值模拟，为提高研究成果的可靠性，迫切需要一种合适的实验装置及方法进行模拟工况下的实验。

风速、风向对高压开关操动机构箱的保温效果影响巨大，然而现有的环境试验箱(中国专利CN202021199294.2，名称：一种环境试验箱)，不具备风速控制能力，也无法改变风向。为了研发合适的操动机构箱体结构与加热方式，需要对其的温度场进行分析研究，然而传统的温度传感器点测量方式无法清晰显现温度分布。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置及方法，可解决数值模拟可能带来的误差较大问题；同时具备风速控制能力，能够改变风向，清晰显现温度分布。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置，包括：

实验箱体，用于为实验件提供密闭恒定的极端气候模拟环境；

实验台，安装在实验箱体内部，用于放置实验件，能进行水平360°旋转，用于带动实验件旋转，模拟现实工作环境中各个方向吹来的风；在实验箱体外布置小型电机，来驱动实验台旋转；

温度控制单元，采用电热丝加热器或制冷机组，加热或制冷功率均可调节，安装在与实验箱体连接的风管中；气体温度通过加热或制冷功率调节；第一风机产生的气体经过电热丝加热器与制冷机组所在的风管，经加热或降温变为高温或低温气体，流向实验箱体。

湿度控制单元，包括电热蒸汽加湿器，电热蒸汽加湿器通过管道与第二风机、实验箱体连接，第二风机产生的气体经过电热蒸汽加湿器，获得不同湿度的气体，经第二旋拧阀、第二气体流量计流向实验箱体。

所述的极端气候模拟实验装置还包括与实验箱体连通的第一供气单元，用于提供高温或低温气体；在第一风机与实验箱体间还设有第一旋拧阀，第一气体流量计，通过第一气体流量计观测经过的气体流量，通过第一旋拧阀调节气体流量大小；第一供气单元与实验箱体通过安装在实验箱体上的第一密封法兰连通。