[发明专利]一种基于恒流源的可控直流电弧发生装置

摘要

本发明提供一种基于恒流源的可控直流电弧发生装置，所述装置包括数据采集模块、点火模块、保护模块、控制模块、试验台和电源模块；所述保护模块与点火模块连接，所述点火模块和保护模块分别与试验台连接，所述试验台通过数据采集模块连接控制模块，所述控制模块通过电源模块连接保护模块。可控直流电弧可以模拟断路器喷口材料的耐烧蚀性能，检测不同种材料的质量，操作简单，经济实用。

主权项

1.一种基于恒流源的可控直流电弧发生装置，其特征在于：所述装置包括数据采集模块、点火模块、保护模块、控制模块、试验台和电源模块；所述保护模块与点火模块连接，所述点火模块和保护模块分别与试验台连接，所述试验台通过数据采集模块连接控制模块，所述控制模块通过电源模块连接保护模块；所述控制模块控制电源模块产生可控电源；所述电源模块采用恒流源，所述恒流源产生电压在0~1500V、电流在0~100A范围内的可控电源，用于维持可控直流电弧稳定燃烧；所述数据采集模块采集试验数据并传输给控制模块，所述试验数据包括试验电流和试验电压；所述点火模块包括高压发生器和引弧线圈；所述高压发生器由变压器与电容振荡构成，其产生瞬间的高频过高压，引弧线圈将该高频过电压引入试验台中的静电极，击穿间隙，产生可控直流电弧；所述试验台包括高压引线、低压引线、卡盘、伺服电机、动电极、静电极和气泵；所述卡盘包括内卡盘和外卡盘；所述高压引线和静电极连接，低压引线和动电极连接，所述内卡盘夹持动电极和静电极，外卡盘夹持喷口材料，所述伺服电机控制动电极移动，使动电极保持燃弧距离，所述动电极和静电极均采用钨碳合金，所述静电极为中空管状，其连接气泵吹入压力可调的气流；所述控制模块包括PLC和计算机；所述PLC采用松下FPX0‑L40R可编程控制器；所述PLC控制恒流源的接入，并对点火模块和过电压保护模块进行控制，使点火模块产生瞬间高频过电压，击穿间隙进而产生可控直流电弧，并使过电压保护模块启动过电压保护功能；所述计算机设定试验参数，所述试验参数包括电弧电流、电弧电压、燃弧距离、燃弧时间和气流压力；所述计算机同时接收所述数据采集模块采集的试验数据，并根据实验数据绘制电弧电压曲线；所述保护模块包括过电压保护模块和启动保护模块；所述过电压保护模块由高频电容与电感串并联构成，避免点火模块产生的高频电压对恒流源造成冲击；所述启动保护模块用于避免由误操作对所述装置造成的危害；所述装置用于检测断路器喷口材料的耐烧蚀性能，断路器喷口材料采用PTFE，且其为外径20mm、内径10mm、高20mm的圆筒。