[发明专利]一种高温电弧气压测量装置

说明书

本发明提供了一种高温电弧气压测量装置，包括高压电源、两个电极、光纤连接器、激光发射器、分束器、光纤耦合器、信号调节器、隔膜位移结构和密闭腔体，隔膜位移结构设置在密闭腔体内腔，光纤连接器的一端设置在密闭腔体内腔，且与隔膜位移结构相连接，光纤连接器的另一端设置在密闭腔体的外侧，光纤连接器位于密闭腔体外侧的一端包括第一连接端和第二连接端，其中，分束器产生第一光束和第二光束，第一连接端通过第一光纤与第一光束相连接，能够解决现有高压开关设备在开断时会产生电弧，电弧周围产生气压，影响设备正常工作的问题。

技术领域

本发明属于断路器开断电弧和光学技术领域，具体涉及一种高温电弧气压测量装置。

背景技术

当今中国国民经济和综合国力不断增强，对于我国对高压和超高压输变电工程的规划建设，要求传输电能的电力系统网络要更加可靠。同时对电力设备稳定安全运行的要求也不断提高，开发输变电系统及相关电力装备具有重要意义。在输电建设工程中，断路器、变压器、接地开关等电器设备有着保护以及调配输电线路的作用。断路器作为电力系统中最重要和最复杂的电力设备，对其开断和灭弧能力有着严格的要求。

当断路器在开断过程中，在短路器触头上会引燃电弧，电弧作为高温等离子体，其温度非常高，上限可以高达到20×103K，其下限也有6×103K，电弧燃烧时，中心位置的温度最高，达到了12000K，边缘的温度因为接触周围的空气等物质，热能消耗、交换较快，温度仅为500K。因为电弧的温度关系，在其周围会产生温度梯度，从而引起气体的流动，使得电弧周围的气压发生变化，进而影响断路器的工作状态，因此气压作为反应电弧状态的重要参数，所以急需一种测量电弧周围区域的测量装置，对电弧周围的气压进行测量。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高温电弧气压测量装置，能够解决现有高压开关设备在开断时会产生电弧，电弧周围产生气压，影响设备正常工作的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种高温电弧气压测量装置，包括高压电源、两个电极、光纤连接器、激光发射器、分束器、光纤耦合器、信号调节器、隔膜位移结构和密闭腔体；

隔膜位移结构设置在密闭腔体内腔，光纤连接器的一端设置在密闭腔体内腔，且与隔膜位移结构相连接，光纤连接器的另一端设置在密闭腔体的外侧，光纤连接器位于密闭腔体外侧的一端包括第一连接端和第二连接端，其中，分束器产生第一光束和第二光束，第一连接端通过第一光纤与第一光束相连接，光纤耦合器的一端分别通过第三光纤连接第二光束和通过第二光纤连接第二连接端，光纤耦合器的另一端与信号调节器相连接，激光发射器与分束器相连接，两个电极设置在密闭腔体内腔，且两个电极相对设置，两个电极的相远离的一端均与位于密闭腔体外侧的高压电源电性连接。

可选的，隔膜位移结构包括保护外壳、反射镜、隔膜和微型气管；

保护外壳与密闭腔体的内腔底部相连接，隔膜设置在保护外壳的一侧，反射镜设置在隔膜上，第一光束依次经过光纤连接器和反射镜，经过反射后第一光束经过第二连接端与光纤耦合器相连接，微型气管的一端连接保护外壳，微型气管的另一端穿过密闭腔体外侧且连接大气。

可选的，隔膜位移结构还包括支架，支架的一端与密闭腔体的内腔底部相连接，支架的另一端连接保护壳体。

可选的，光纤连接器与密闭腔体之间通过紧固件相连接。

可选的，隔膜位移结构可通过激光测量隔膜进行位移。

可选的，隔膜位移结构通过激光测量隔膜进行位移为：

激光发射器发出激光后经分束器分为第一光束和第二光束，第一光束通过第一光纤传输至光纤连接器后，传输至隔膜位移结构后经反射通过第二光纤传输至光纤耦合器，第二光束直接通过第三光纤传输至光纤耦合器。