[发明专利]一种断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置，属于发电、变电或配电开关装置技术领域。

背景技术

断路器在电网中担负电路开断和关合的职能。断路器通过触头的机械分离和灭弧室的灭弧实现电路开断；通过触头的机械关合实现电路的关合。

断路器的触头间隙动态介质强度特性包含合闸操作的触头间隙动态介质强度特性和分闸操作的触头间隙动态介质强度特性，是指在断路器不开断电流的情况下，在断路器合闸操作或是分闸操作的过程中，断路器触头间隙的介质强度（即触头间隙击穿电压）随触头动作时间（合闸动作时间和分闸动作时间）的变化关系，或随触头间隙距离的变化关系。触头间隙距离和触头动作时间的关系为触头行程特性，可以通过试验测量获得。

断路器触头间隙动态介质强度特性从一个侧面反映了断路器的性能，它的变化能够一定程度反映断路器性能的改变。例如，当断路器的触头和喷口发生烧蚀时，其触头间隙的电场分布将发生改变，触头间隙的动态介质强度特性也将发生改变。因此，触头间隙动态介质强度特性可用于评估断路器的触头烧蚀情况、断路器的开断能力、以及断路器的电寿命。综上所述，进行断路器触头间隙动态介质强度特性的检测，对于了解和评价断路器的性能状况具有实际意义。

在断路器分闸或合闸过程中，触头运动速度达到约10m/s量级，触头间隙距离快速增大或减小，触头间隙的介质强度（击穿电压）也快速变化，要获得触头间隙动态介质强度特性，需要试验测量触头运动过程中不同触头间隙距离下的击穿电压。对此，目前还没有方便和有效的方法。

高电压击穿试验装置（《高压交流断路器的合成试验[S]》，2008）是目前唯一的断路器触头间隙介质强度检测装置，它是对一个绝缘间隙施加高电压，产生击穿，获得一定间隙距离下的一个击穿电压。用这种检测装置获得断路器触头间隙的动态介质强度特性，需要精确的试验控制和多次的试验才能够得到完整的击穿电压随触头间隙距离（或触头动作时间）变化的数据。显然，这样的检测装置操作复杂，成本高昂，是非常不方便的。事实上由于上述缺点，目前没有查阅到利用高电压击穿试验装置检测动态介质强度特性的相关文献。

综上所述，现有的检测装置需要精确的试验控制和多次的试验，才能够得到完整的击穿电压随触头间隙距离（或触头动作时间）变化的数据，显然，这样的检测装置是非常不方便的，而且结构复杂，操作困难，成本高昂，应用极少。

发明内容

本发明的目的是提出一种断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置，改变已有的检测方法和检测装置，以简化装置的结构和检测过程，降低检测设备成本。

本发明提出的断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置，包括高电压直流电源、充电电阻、电容、电压测量装置和行程测量装置，所述的电容与断路器的触头间隙并联，并联后的电容与充电电阻和高电压直流电源相互串联；所述的电压测量装置和行程测量装置分别与断路器相连。

本发明提出的断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置，通过断路器的一次合分闸操作，即可获得其合闸操作的触头间隙动态介质强度特性和分闸操作的触头间隙动态介质强度特性，操作简单，控制方便。

附图说明

图1是本发明提出的断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置的结构原理图。

图2是利用本发明检测装置检测得到的断路器触头间隙动态介质强度特性的示意图。

图3是利用本发明检测装置检测得到的断路器触头间隙动态介质强度特性的另一种示意图。

图4是本发明检测装置的使用状态图。

具体实施方式

本发明提出的断路器触头间隙动态介质强度特性的检测装置，其结构如图1所示，包括高电压直流电源（DC）、充电电阻（R）、电容（C1）、电压测量装置和行程测量装置，所述的电容（C1）与断路器的触头间隙并联，并联后的电容（C1）与充电电阻（R）和高电压直流电源（DC）相互串联。电压测量装置和行程测量装置分别与断路器相连。

其中的所述的电容（C1）既可以是断路器断口自身的电容，也可以是断路器外部电路并联的电容。

上述检测装置，还可以包括一个并联电容C2，该并联电容与高电压直流电源并联。以减小充电电流对直流电压的影响，维持直流电压的基本稳定。