一种用于混合气体开断性能研究的试验装置与方法与流程

1.本发明涉及电变量测量领域，尤其涉及一种用于混合气体开断性能研究的试验装置与方法。


背景技术：

2.由于sf6在大气压力条件下的绝缘强度大约是空气的三倍，在化学上sf6是惰性气体具有优越的灭弧性能，因此sf6气体在气体绝缘电气设备中得到广泛应用，但它却是一种温室效应气体，其单分子的温室效应是二氧化碳的2.2万倍，为适应新的国际环保要求，国内外开始采用混合绝缘气体代替纯sf6气体，寻求sf6的替代气体作为绝缘和灭弧介质在气体绝缘开关设备的研究工作成为目前的研究热点。
3.现有的用于混合气体开断性能研究的试验装置一般采用混气装置对气体进行配比之后输入试验装置进行试验，但是混气装置对气体配比局限于对气体输入流量的控制并存在一定的配比偏差值，而气体在气压流量的影响下也存在对气体实际配比值造成影响的问题，从而影响实验数据的精确度。


技术实现要素：

4.本发明是为了克服现有技术的用于混合气体开断性能研究的试验装置采用混气装置配比值作为气体配比值导致实验数据精确度不高的问题，提供一种提高混合气体配比值精确度的用于混合气体开断性能研究的试验装置与方法。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于混合气体开断性能研究的试验装置，包括环网柜，其特征是，还包括混气装置、试验气体、电流指示开关和气体混合比检测装置，所述环网柜内设置有的实验开断元件，所述试验气体与混气装置输入端连接，所述混气装置输出端与环网柜进气口相通，所述实验开断元件静触头输入端与电源连接，动触头输出端接入负载回路，实验开断元件的壳体通过电流指示开关与地电位相连。在开断过程中根据电流指示开关与地电位判断实验开断元件是否发生对地绝缘破坏。
6.作为优选，所述实验开断元件为金属去离子栅式开关，由灭弧室、金属去离子栅、动触头、静触头、接地触头和驱动机构组成，所述动触头和所述静触头相配合的端部均位于所述灭弧室内，所述驱动机构驱动动触头和所述静触头的接合或分断，用于控制开断元件的通断，所述金属去离子栅设置在灭弧室内，所述接地触头设置在灭弧室一侧。分闸时，驱动机构驱动动触头分离静触头，产生的电弧会在洛伦磁力作用下朝金属去离子栅的栅片运动，所述金属去离子栅会把电弧切割成若干短弧，利用阴极效应达到灭弧的效果。
7.作为优选，所述气体混合比检测装置包括入口流量阀、光源、输入光纤、输出光纤、气体池、准直镜、聚焦镜，光谱仪，数据输出模块、出口流量阀增压泵，所述环网柜出气口经过入口流量阀与气体池入口相通，所述气体池出口分别经过出口流量阀、增压泵与环网柜进气口相通；所述气体池内一端设有准直镜，相对另一端设有聚焦镜，光源通过输入光纤导
入到准直镜上，所述聚焦镜通过输出光纤将光导出到光谱仪输入端，光谱仪输出端与数据输出模块连接。将气体混合比检测装置进气口接入环网柜出气孔，通过光谱检测技术对气体的混合比进行检测。检测后通过增压泵将气体重新充入环网柜内。由于光谱检测所需气体量较少，检测时基本不会影响环网柜内气体的绝缘水平。
8.作为优选，所述气体池内还设有温度传感器和压力传感器。所述温度传感器和压力传感器输出与数据输出模块连接。
9.作为优选，所述数据输出模块为usb通信线。数据输出模块与显示装置连接，显示装置将实时检测的数据及时显示在显示装置上，便于研究人员对数据进行比对核算处理。
10.一种用于混合气体开断性能研究的试验方法，包括如下步骤：环网柜中的混合气体从环网柜出气孔进入气体池内，气体混合比检测装置通过光谱检测技术对气体混合比进行检测，检测后通过增压泵将气体重新充入环网柜内。通过光谱检测技术对气体混合比进行精确检测，对温度、压力及气体流速等影响因素进行有效校正，由于光谱检测所需气体量较少，检测时基本不会影响环网柜内气体的绝缘水平，提高实验时对气体混合比检测的精确度，实现密度的精确检测，试验数据的精确反馈。
11.因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过气体混合比检测装置对环网柜中的气体的混合比进行检测对温度、压力及气体流速等影响因素进行有效校正，提高实验时对气体混合比检测的精确度。（2）气体混合比检测装置采用光谱检测技术，所需气体量较少，检测时基本不会影响环网柜内气体的绝缘水平。（3）本发明提出的试验装置中零部件多为标准件，常见易加工，拆装方便，便于后期维护。
附图说明
12.图1是本发明一实施例的实验等效电路图。
13.图2是本发明一实施例气体混合比检测装置结构示意图。
14.图中：1、入口流量阀 2、光源 3、输入光纤 4、输出光纤 5、气体池 6、准直镜 7、聚焦镜 8、光谱仪9、usb通信线10、出口流量阀 11、环网柜出气口 12、环网柜进气口 13、增压泵 14、金属去离子栅式开关 15、电流指示开关。
具体实施方式
15.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
16.实施例：如图1~2所示的一种用于混合气体开断性能研究的试验装置，该装置包括环网柜、混气装置、试验气体、电流指示开关15和气体混合比检测装置，所述环网柜内设置有的金属去离子栅式开关14，所述试验气体与混气装置输入端连接，所述混气装置输出端与环网柜进气口12相通，所述实验开断元件静触头输入端与电源连接，动触头输出端接入负载回路，实验开断元件的壳体通过电流指示开关15与地电位相连。
17.金属去离子栅式开关14为一个三工位开关，由灭弧室、金属去离子栅、动触头、静触头、接地触头和驱动机构组成，所述动触头和所述静触头相配合的端部均位于所述灭弧室内，所述驱动机构驱动动触头和所述静触头的接合或分断，用于控制开断元件的通断，所述金属去离子栅设置在灭弧室内，所述接地触头设置在灭弧室一侧。
18.所述气体混合比检测装置包括入口流量阀1、光源2、输入光纤3、输出光纤、温度传感器、压力传感器、气体池5、准直镜6、聚焦镜7，光谱仪8，usb通信线9、出口流量阀10增压泵13，温度传感器和压力传感器设置在气体池5内温度传感器和压力传感器输出与usb通信线连接，所述环网柜出气口11经过入口流量阀1与气体池5入口相通，所述气体池5出口分别经过出口流量阀10、增压泵13与环网柜进气口12相通；所述气体池5内一端设有准直镜6，相对另一端设有聚焦镜7，光源2通过输入光纤3导入到准直镜6上，所述聚焦镜7通过输出光纤将光导出到光谱仪8输入端，光谱仪8输出端与usb通信线连接。usb通信线与显示装置连接，显示装置将实时检测的数据及时显示在显示装置上，便于研究人员对数据进行比对核算处理。将气体混合比检测装置进气口接入环网柜出气孔，通过光谱检测技术对气体的混合比进行检测。检测后通过增压泵13将气体重新充入环网柜内。由于光谱检测所需气体量较少，检测时基本不会影响环网柜内气体的绝缘水平。
19.一种用于混合气体开断性能研究的试验方法，采用一种用于混合气体开断性能研究的试验装置，包括以下步骤环网柜中的混合气体从环网柜出气孔进入气体池5内，气体混合比检测装置通过光谱检测技术对气体混合比进行检测，检测后通过增压泵13将气体重新充入环网柜内。通过光谱检测技术对气体混合比进行精确检测，对温度、压力及气体流速等影响因素进行有效校正，由于光谱检测所需气体量较少，检测时基本不会影响环网柜内气体的绝缘水平，提高实验时对气体混合比检测的精确度，实现密度的精确检测，试验数据的精确反馈。
20.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
21.尽管本文较多地使用了环网柜、实验开断元件、灭弧室、流量阀等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。