[发明专利]一种基于气动执行机构的开关电器电弧实验装置

说明书

本发明涉及一种基于气动执行机构的开关电器电弧实验装置，包括装置主体，所述装置主体的外壁底侧设有进‑出气阀门；上电极与连接法兰通过螺纹连接，并通过固定于装置主体上盖板的上绝缘子贯穿于所述装置主体；上电极的上端与进线端子和上电极旋转盘相连，下端通过联轴器与静触头相连；下电极与波纹管套接，并通过固定于装置主体下盖板的下绝缘子贯穿于所述装置主体，下电极的上端通过联轴器与动触头连接，下端与出线端子和活塞杆相连；气缸内置活塞杆，气缸一侧设置有电磁阀和气源，其中，所述气缸、活塞杆和电磁阀构成气动执行机构。本发明可同时满足真空环境和不同气体介质条件下利用气动机构带动闭合电极打开从而产生电弧的要求。

技术领域

本发明涉及电弧试验技术领域，具体涉及一种基于气动执行机构的开关电器电弧实验装置。

背景技术

断路器是保证电力系统安全、可靠运行的重要开关设备，在规定的使用条件下，能够关合正常运行设备的负荷电流；在短路故障情况下，能自动切断短路电流，具有控制与保护双重作用。断路器在开断短路电流时，原本处于闭合状态的负责导通电流的动、静触头分开，电极间产生电弧等离子体。电弧的产生和熄灭过程一方面决定了断路器能否成功开断短路电流，另一方面电弧对于断路器触头的烧蚀作用也大大影响了断路器的使用寿命。因此，研究电弧的燃弧机理、宏观和微观特性、动态行为，能够为断路器的设计提供理论上的指导。

为了通过实验手段定性和定量地探究电弧在燃烧过程中的各种影响因素，包括气体介质的压强、触头的打开速度、触头开距和电弧的功率等，大量的实验数据必不可少。但现有实验装置调节精度低，而且可靠性和可重复性差，操作效率低。因此，有必要设计研发一种新型电弧实验装置，以提高调节精度和操作效率。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种既能用于真空环境又能用于不同压强和不同气体介质的实验装置，以提高调节精度和操作效率。

为实现以上目的，本发明提供一种基于气动执行机构的开关电器电弧实验装置，包括：

装置主体，所述装置主体的外壁底侧设有进-出气阀门；

上电极，所述上电极与连接法兰通过螺纹连接，并通过固定于装置主体上盖板的上绝缘子贯穿于所述装置主体，所述上电极的上端分别与进线端子、上电极旋转盘相连，所述上电极的下端通过联轴器与静触头相连；

下电极，所述下电极贯穿所述装置主体，并通过下绝缘子与固定于装置主体下盖板的波纹管套接，所述下电极的上端通过联轴器与动触头连接，所述下电极的下端分别与出线端子和活塞杆相连；

气缸，所述气缸内置有活塞杆，所述气缸一侧通过电磁阀与气源相连，其中，所述气缸、活塞杆和电磁阀构成气动执行机构。

优选的，所述实验装置还包括观察窗和操作窗，所述观察窗和操作窗置于所述装置主体的外壁。

优选的，所述实验装置还包括限位块，所述限位块设置于所述气缸的台面上。

优选的，所述限位块的高度可调节。

优选的，所述通过切换电磁阀内的阀门使气源内气压分别通入气缸的上腔室或下腔室，进而控制活塞杆带动下电极向上缓慢运动或向下快速运动。

优选的，所述电磁阀为三位五通电磁阀。

一种利用开关电器电弧实验装置进行实验的方法，包括如下步骤：

S100：检查实验装置气密性；

S200：连接进线端子、出线端子与外接电源，依次连接气缸、电磁阀和气源；

S300：安装限位块，打开操作窗，将静触头、动触头分别安装到上电极和下电极，关闭操作窗；