高壓斷路器試驗課程ppt課件

1、高壓斷路器的實驗高壓斷路器的實驗第一節(jié) 概 述一、進展高壓斷路器實驗的意義：由于迄今為止還無法完全依托設計來確定高壓斷路器的性能，因此，任何一種斷路器產(chǎn)品的制造，其性能都要經(jīng)過實驗來校正，而且在運轉過程中還需求不斷地檢查其各種任務特性，以保證高壓斷路器的任務可靠性。二、高壓斷路器的實驗工程：l機械性能實驗：有機械操作實驗，運動特性實驗，密封實驗，防雨實驗，破冰實驗，耐寒實驗，耐地震實驗，機械壽命實驗等。2截流性能實驗：有長期發(fā)熱實驗，回路電阻丈量，短時耐受電流實驗，峰值耐受電流實驗等。3開斷與關合性能實驗：有短路開斷與關合才干實驗，失步開斷與關合實驗，小電流開斷與關合實驗，空載長線開斷與關合實

2、驗，電容器組開合實驗，近區(qū)缺點開斷實驗等。4絕緣性能實驗：有工頻耐壓實驗，沖擊耐壓實驗，絕緣電阻丈量，走漏電流實驗，介質損失角正切值丈量等。5特殊環(huán)境順應實驗：包括濕熱氣候條件實驗，高原氣候條件實驗，污穢實驗等。三、高壓斷路器實驗分類：分三大類。1研討性實驗：是設計制造前產(chǎn)品必要進展的實驗，它用以確定設汁的根據(jù)和構造參數(shù)；2產(chǎn)品實驗：包括型式實驗、參考性實驗、試運轉實驗和出廠實驗四種，是產(chǎn)品在設計、制造和消費過程中進展的實驗，也是高壓斷路器實驗的主要部分。詳述如下：l型式實驗：目的是對某一斷路器的性能、質量等各方面進展研討和考核，并據(jù)此對設計進展修正和重新加工，然后再作考核。該實驗的工程最多，

3、占一切實驗工程的大部分。不同產(chǎn)品應做的實驗工程由產(chǎn)品規(guī)范確定。型式實驗是從一種產(chǎn)品中抽樣進展的，假設一種產(chǎn)品的重要零部件經(jīng)過修正、代用以及重要的工藝更改時，都要重新按有關型式實驗進展考核。一種產(chǎn)品消費經(jīng)假設干年后也要重新進展型式實驗。2參考性實驗：指型式實驗以外的性能驗證實驗。由于運用環(huán)境和場所的不同，有些斷路器還要進展諸如耐寒、耐地震、特殊環(huán)境順應性等的實驗。3試運轉實驗：指產(chǎn)品所需完成的工業(yè)實踐運轉實驗考核。留意：對一種新產(chǎn)品，原那么上都必需滿足上述三種實驗所規(guī)定的實驗工程，才干經(jīng)過鑒定，定型后方可投入批量消費。4出廠實驗：目的是為了保證每一臺產(chǎn)品的可靠性，對每一臺產(chǎn)品都得進展。出廠實驗工

4、程只是型式實驗工程中的一部分。詳細工程由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。3預防性實驗：是指斷路器在運轉過程中所需進展的實驗。有關內(nèi)容參見。第二節(jié) 斷路器開斷才干實驗一、實驗目的與條件：1目的：研討和驗證斷路器的開斷才干。2. 主要實驗條件：電源電壓、恢復電壓的瞬態(tài)特性、開斷電流中的直流分量、開斷的電流、功率因數(shù)、規(guī)范操作順序。1 電源電壓：實驗電源采用工頻50Hz或盡能夠接近工頻的正弦波交流電源。外施電壓應保證滿足工頻恢復電壓的規(guī)定要求，即三相開斷實驗的工頻恢復電壓應不低于其最高任務線電壓的90；當三相斷路器作單相開斷實驗時，還應思索首開相系數(shù)1.5或1.3。如首開相系數(shù)取1.5時，單相實驗工頻恢復電壓Uhf應

5、不低于下式確定的U1值：2恢復電壓的瞬態(tài)特性：有關數(shù)據(jù)可查GB198480。3開斷電流中的直流分量：用百分比表示。對于普通對稱開斷的情況，直流分量不應大于開斷電流中交流分量峰值的20，見式3-2和圖13-1所示，即:4開斷電流：交流用周期分量有效值表示，直流用百分比表示。斷路器規(guī)定：至少應在10、30、60和100四種額定開斷電流下進展實驗。5功率因數(shù)：實驗回路的短路功率因數(shù)不應超越0.15。短路功率因數(shù)可從回路常數(shù)計算、直流分量確定和經(jīng)過控制發(fā)電機確定等三種方法中，選取最適用的一種來確定。6規(guī)范操作順序： 手動操作： 分180s 合分； 普通自動操作：分 180s 合分 180s 合分； 具

6、有自動重合閘的操作：分 合分 180s 合分其中為自動重合閘的無電流間隔時間，通常取0.3s或0.5s。二、開斷才干實驗方法：1、實驗原那么：等價性。實際上講，只需能滿足前面提到的實驗條件和要求，就可根本保證與實踐運轉條件相符。但是，由于實驗需求容量非常大的設備，實踐上根本沒有相應的設備能真正滿足超高壓大容量斷路器的實驗要求。因此需采用滿足“等價性的間接的、模擬的實驗安裝和方法來進展實驗。2“等價性的主要條件：根據(jù)分析，實驗中符合“等價性的主要條件是：l開斷電流波形應與實踐短路電流的波形根本一致，以保證燃弧過程和電弧能量與實踐根本一樣；2電流零點附近的電流、電壓波形應與實踐情況一致，以保證零點

7、附近的物理過程與實踐一樣；3恢復電壓的大小、頻率和波形應與實踐情況根本一致，以保證電壓恢復過程和過零后復燃過程與實踐一樣。為此，當一種新實驗方法提出時，需求進展等價性論證，并要得到開斷情況與實踐相一致的驗證。3實驗方法：有整體實驗、部分實驗、分步實驗和合成實驗。1整體實驗：按照斷路器規(guī)定的電壓和開斷電流來進展整體實驗。由于實驗需求提供斷路器的全部開斷容量，因此它只適用于容量較小的斷路器。該實驗只需參數(shù)和波形選擇得當，這會出現(xiàn)最接近于實踐的開斷情況。2部分實驗：由斷路器部分斷口或單元的開斷才干實驗推斷出整個斷路器的分斷才干。這種方法對積木式構造、串聯(lián)單元的高壓斷路器是適用的。在積木式構造中，串聯(lián)

8、各單元的構造、任務條件、任務形狀是根本一樣的，只需取一個單元進展實驗，因此實踐實驗電壓就可以降低。例如有n個單元串聯(lián)的斷路器，當以一個單元做實驗時，其實驗電壓只是整個斷路器做實驗時電壓的n分之一。當然還需思索各單元的電壓分布不均勻情況，要取其中電壓最高的單元電壓作為實驗電壓。3分步實驗：對斷路器分別以全電壓、小電流和低電壓、大電流進展實驗，從而推斷出斷路器在全電壓、大電流下的開斷才干，這是一種受實驗設備限制不得已而采用的間接實驗方法，以兩次不同情況下的實驗結果推斷出的開斷才干。目前分步實驗已不能作為性能的驗證實驗，但可作為研討性實驗，用以確定試品的最大開斷電流。此方法的等價性和可靠性均較差。4

9、合成實驗：是以高電壓、小電流和低電壓、大電流兩個電源，先后加在斷路器上以滿足開斷過程中燃弧時的大電流和滅弧后的高電壓要求的實驗。這種方法顯著地降低了實驗設備的容量，等價性也得到公認。目前已廣泛采用，特別在開展超高壓大容量斷路器時，更顯示出它的優(yōu)越性。第三節(jié) 開斷才干實驗安裝開斷才干實驗安裝需求在短時間提供宏大的能量，這些能量普通由電網(wǎng)、短路發(fā)電機和高壓電容器儲能來提供。一. 斷路器開斷過程的描畫及其特點：圖13-6是斷路器電流開斷過程中幾個階段的電流、電壓原理波形圖。它可劃分為四個階段：a 從觸頭分別瞬間起到主電流消逝瞬間止的這一段時間為燃弧階段。b 在每個燃弧半波，電弧電壓在電流過零前通常表

10、現(xiàn)出顯著變化，這取決于弧隙特性，因此電流變化率也將偏離相應的預期電流的變化率。這階段為電流零前弧壓顯著變化階段。隨后，斷口兩端的電壓與電流一同降至零，并改動極性，斷口兩端出現(xiàn)瞬態(tài)恢復電壓。 c 在電流零點后，由于存在瞬態(tài)恢復電壓和弧隙剩余電阻，斷口會流過弧后電流，這就是弧后電流階段。流過斷口的任何電流消逝以后，斷口就象一段絕緣間隔似地接受電壓。這就是介質強度。d 實踐上由于不能準確確定這些階段的界限，經(jīng)常是將弧壓顯著變化階段和弧后電流階段統(tǒng)稱為電流零點階段，即電流零區(qū)。二、網(wǎng)絡實驗1. 網(wǎng)絡實驗是直接利用電網(wǎng)進展開斷才干實驗，即把被試斷路器接到所需的電網(wǎng)上，人為呵斥電網(wǎng)短路來進展斷路器開斷才干

11、的實驗。2. 優(yōu)點：不需專門電源，且可做三相實驗。其實驗條件比較符合實踐運轉情況。3. 缺陷：1 實驗容量遭到現(xiàn)有電網(wǎng)短路容量的限制；2實驗時的參數(shù)由電網(wǎng)和實驗地點所確定，調(diào)整很困難；3) 呵斥電網(wǎng)的短路才干進展實驗，對電網(wǎng)有損害；4實驗時間和次數(shù)遭到限制；預備實驗太費時間。所以，網(wǎng)絡實驗有很大的局限性。4、為抑制上述缺陷，可建立專供實驗的網(wǎng)絡實驗站。1其原理接線如圖13-2所示。圖中變壓器B用來改動實驗電壓，在需求時接入；電抗器DK和電阻R用以調(diào)理實驗時的短路電流及功率因數(shù)；C0用以調(diào)理瞬態(tài)恢復電壓的特性。2假設只進展“單分實驗 ，可先使被試斷路器DLbs和后備斷路器DLhb閉合，再接通合閘

12、開關DLh，使線路中產(chǎn)生需求的短路電流，然后開斷DLbs進展實驗。假設DLbs不能開斷，那么由后備斷路器DLhb將短路電流開斷而起維護作用。3假設進展“合分實驗，那么先將DLhb和DLh閉合，然后接通DLbs，產(chǎn)生短路電流，并立刻便DLbs自動分閘開斷電路。同樣，此時假設DLbs實驗失敗，也可由DLhb開斷行路。我國已在北京、沈陽和上海等地建立了網(wǎng)絡實驗站。但是用網(wǎng)絡實驗站做直接實驗時，短路容量仍會遭到限制，只需在網(wǎng)絡合成實驗時，實驗容量才干提高。三、短路發(fā)電機回路實驗：1. 這是一種采用巨型三相短路發(fā)電機作為實驗電源的短路開斷實驗。所謂短路發(fā)電機實踐上是特殊構造的同步發(fā)電機，只供反復地短時提

13、供宏大的短路電流之用。它的電抗特別小，因此能提供的短路電流大，繞組的機械強度特別強，因此能經(jīng)受短路電流電動力沖擊的反復作用。它由一臺普通交流感應電動機帶動，電動機功率通常只需求能拖動發(fā)電機正常空載運轉即可。短路發(fā)電機回路實驗的原理接線圖如圖13-3所示。同樣，實驗回路中也可加裝變壓器B來改動實驗電壓。實驗電流和功率因數(shù)Q經(jīng)過調(diào)整L和R完成。 2. 短路發(fā)電機實驗的兩種運轉操作方式：1 忽然短路：啟動電動機和勵磁機組，當電動機短路發(fā)電機組到達額定轉速后，逐漸將勵磁電流通入短路發(fā)電機，使其電壓到達要求值。然后，將電動機電源切除，并接通實驗回路，執(zhí)行短路開斷實驗。此時靠發(fā)電機組轉子和飛輪所儲存的動能

14、提供實驗能量，以保證實驗時電壓和轉速的根本穩(wěn)定2 沖擊勵磁：實驗前先將實驗回路與短路發(fā)電機短接，但不接入勵磁電流。當短路發(fā)電機到達額定轉速時，將電動機的電源切斷并忽然參與勵磁電流，這時發(fā)電機的短路電流由零開場急速上升，至一定程度時，被試斷路器開斷。由于沖擊勵磁電流可達正常勵磁電流值的十幾倍之多，因此在實驗回路開斷后，必需迅速使勵磁繞組去磁，否那么發(fā)電機端電壓將急速上升而損壞繞組絕緣。這種運轉方式，短路電流內(nèi)沒有直流分量，因此可以增大發(fā)電機的短路容量。3 等價性：短路發(fā)電機回路實驗的等價性好，能做三相實驗。實驗安裝還能進展諸如重合閘實驗、短時和峰值耐受電流實驗等其它實驗。4 缺陷：投資大，相當于

15、一座不供電的大容量電站設備；維護、操作等較復雜。實驗安裝用作直接實驗也遭到容量的限制，但可做合成實驗時的電流源。四、振蕩回路實驗1. 根本原理：用小電流在較長時間內(nèi)對脈沖電容器組充電，儲存能量，然后經(jīng)電感和被試斷路器放電，以在短時間內(nèi)獲得交變的大電流供進展斷路器開斷才干實驗。2. 高列夫 單頻振蕩回路的 原理接線圖如圖 13-4所示。2. 分為充電回路和實驗回路兩部分。先合充電斷路器DLc，將電容器充電至Ucm，翻開DLc，使充電回路與實驗回路脫開。在被試斷路器閉合形狀時，接通DLh，構成振蕩的放電過程，此時將被試斷路器分閘，即可進展開斷才干實驗。3. 在忽略回路中的電阻和被試斷路器的電弧影響

16、時，可得出放電回路中電流i和電容器上電壓uc的變化規(guī)律為：4. 單頻振蕩回路實驗：1振蕩回路實驗中的波形圖如圖13-5所示。只需適宜地選擇L和C，就可在放電回路中獲得工頻50Hz的正弦電流，而且回路中的正弦電流i落后于電容上電壓uc90相角。振蕩回路中被試斷路器開斷的電流相當于電網(wǎng)中的純電感性電流。當電流過零時，電容電壓uc為最大值Ucm，相當于開斷瞬間的工頻恢復電壓值。2f0：在被試斷路器DLbs上并接有調(diào)頻電容C0，當DLbs電流過零開斷時，斷路器上將出現(xiàn)瞬態(tài)恢復電壓。瞬態(tài)恢復電壓的振蕩頻率f0為：調(diào)理C0的大小就可改動被試斷路器開斷時的瞬態(tài)恢復電壓頻率。如尚需調(diào)理瞬態(tài)恢復電壓的幅值，那么

17、可用一電阻與C0并聯(lián)或串聯(lián)。調(diào)理此電阻，即可改動恢復電壓幅值。由于實踐回路中總有電阻存在，振蕩回路提供的是衰減振蕩過程；再思索電弧電壓的影響，實踐衰減就更大。因此，實踐實驗中有效的只是第一個半波。假設被試斷路器在后面幾個半波才開斷，那么由于損耗的結果，電源能量已大大減小，為保證開斷條件，須備有附加的特殊回路。3 優(yōu)缺陷：設備簡單，投資費用較少，維護、操作方便，容易做成合成回路；但不適用于進展燃弧時間較長的斷路器的開斷才干實驗，且只能做單相實驗。 由于f0比工頻50Hz高得多，因此C C0，式13-6可改寫為：4 單頻振蕩回路計算舉例自學：假設采用圖13-4回路對一臺額定電壓Ur為10kV，額定

18、短路開斷電流Ike為20kA的三相斷路器作滿容量開斷實驗，試選擇振蕩回路的幾個主要參數(shù)：a電容器充電電壓Ucm：由于只能進展單相實驗的工頻恢復電壓應不低于下式確定的值：U1=1.5Ur0.9/3 = 0.78Ur，式中Ur：線電壓，11.5kV。那么U10.7811.58.79kV可得外施電壓幅值：假設暫不思索衰減的影響，取Ucm=12.7kVb電容量C：實驗電流幅值Im=2Ike，所以如采用MY30-19電容器，那么至少需用374臺。c電感量Ld調(diào)頻電容C0對于10kV斷路器進展?jié)M容量開斷實驗時，其瞬態(tài)恢復電壓的固有振蕩頻率f0的規(guī)定值為5.9KHz，那么五合成實驗法的根本思想及根本分類：1

19、. 合成實驗法的根本思想：將大電流和高電壓先后加在斷路器上進展實驗，以滿足斷路器開斷過程中燃弧時的大電流和熄弧后的高電壓的要求。2. 合成實驗回路：采用兩個獨立的電源即低電壓、大電流的電流源和高電壓、小電流的電壓源來替代直接實驗時的一個高電壓、大電流電源，兩個電源按需求先后加在被試斷路器上進展開斷才干實驗。合成回路的電流源可以是網(wǎng)絡、短路發(fā)電機和單頻振蕩回路安裝中的任一種，而電壓源普通均采用振蕩回路。由于每個電源的容量都較小，從而可以用較小的設備獲得較大的實驗容量，其投資費用比同樣實驗容量的直接實驗設備實小得多。3. 等價性：很好，已得到公認，為開展超高壓大容量斷路器提供了有利條件，但尚只能進

20、展單相實驗。用合成實驗法進展斷路器型式實驗已被國際電工委員會認可而列入IEC規(guī)范中。4. 合成網(wǎng)絡實驗安裝的種類：有電壓引入回路和電流引入回路兩大類。l電壓引入回路：電壓源在電弧電流過零后才加到弧隙上，因此電流源供應過零前的大電流和剛過零后很短時間內(nèi)的恢復電壓，然后由電壓源提供高的恢復電壓。2電流引入回路：a 電壓源在電弧電流過零前一段時間加到弧隙上，因此電壓源也要提供一定數(shù)量的電流，與電流源的大電流疊加，而過零后，完全由電壓源提供恢復電壓。普通以為，只需在電流過零前就在弧隙上加上電壓源，才干保證實驗與實踐開斷情況根本一致。因此，電流引入回路的實驗等價性要好得多。b 威爾合成回路：電流引入回路

21、的一種，其原理接線圖如圖13-7所示。它由短路發(fā)電機F和變壓器B作為電流源，而用振蕩回路作為電壓源。實驗時，DLf與DLbs都處于閉合位置，接通DLh后，就有短路電流i1經(jīng)過DLf和DLbs。DLh接通后隨即讓DLf與DLbs分斷，產(chǎn)生電弧。在電流過零前某一時辰普通為幾百微秒時使球隙G點火，于是預先已充到相應實驗電壓的電容器Cu經(jīng)過球隙和電抗器DKu向DLbs放電，使高壓回路投入任務。電壓源提供的電流i2也經(jīng)過DLbs弧隙，于是DLbs中流過的電流為i1+i2，波形見圖13-8。由于流過DLf中的電流i1比流過DLbs中的電流i1+i2要先過零，DLf中的電弧就先熄滅，使電流源與被試斷路器DL

22、bs及電壓源脫離，免受高電壓的的危害。從圖中可以看到，由于電流i2的引入，使流過DLbs的電流發(fā)生了畸變。但是只需畸變不大，并且畸變區(qū)域離電流過零點較遠，可以以為不影響實驗的等價性。在bc段時間內(nèi)通常為50300s，只需電流i2流過DLbs中的電流過零，電弧熄滅?；謴碗妷壕土⒖碳釉跀嗦菲鞯幕∠秲啥?。R0、C0用來調(diào)理瞬態(tài)恢復電壓的參數(shù)。5. 合成實驗法是一種間接實驗方法，它除了必需適宜地選擇回路參數(shù)以滿足開斷條件外，尚需保證與一樣開斷條件下的直接實驗方法等價。保證合成回路等價性的要求在IEC號427號出版物中作了詳細的規(guī)定?，F(xiàn)就電流引入回路的幾個主要要求闡明如下：1電流源必需提供所需求的實驗電

23、流，其電弧能量應與等價的直接實驗一樣。燃弧時間內(nèi)釋放的電弧能量取決于電弧電壓及電流。當斷價器開斷電流時，電流總有些畸變，幅值和半波繼續(xù)時間要相應減小，畸變的大小取決于電弧電壓與回路電壓之比。在直接實驗時，不需思索斷路器電弧電壓在減小電流幅值及半波繼續(xù)時間與預期電流相比較方面的影響，由于這一影響是斷路器的一種性質。在合成實驗中，由于工頻電流回路的電壓較低，以及由輔助斷路器和被試斷路器相加的總電弧電壓較高，電弧電壓對工頻回路電壓之比增大，對電流的影響就更顯著。因此，為了防止合成實驗中加于斷路器的開斷電流畸變到不可接受的程度，用開斷電流的兩個特性值幅值和半波繼續(xù)時間的誤差來確定可允許的最大影，即要求

24、開斷電流的幅值和電流半波繼續(xù)時間的誤差小于10%。為滿足這一要求電流源的電壓不能太低，其電壓幅值至少應為電弧電壓的1015倍。2 在直流實驗中，瞬態(tài)恢復電壓與工頻恢復電壓是延續(xù)的。在合成實驗中恢復電壓或由電壓回路直接供應或與工頻電流回路串聯(lián)后供應。這時給出的是不斷流電壓或一交流和直流組合起來的電壓，或一交流電壓，由于電壓源的能量有限，大部分情況下是衰減的，但恢復電壓至少要維持0.1s。3從被試電器電弧電壓示波圖來確定電孤電壓顯著變化階段。此階段決議了實驗可采用的引入電流的最高頻率f2max。這是由于電弧電壓顯著變化階段必需比電弧單獨由引入電流供應的時間短。為做到這一點，與f2max相當?shù)闹芷谥?/p>

25、少應是電弧電壓顯著變化階段的4倍。引入電流的頻率f2不應大于f2max，但又應足夠高，以防止在燃弧階段因引入電流和工頻短路電流疊加而引起過度的電流畸變。而且人還應足夠低于瞬態(tài)恢復電壓的基頻，使回路易于調(diào)整。通用的引入電流頻率f2為250Hz到1000Hz。4為了保證過零前后電弧的物理過程一樣，在投入電壓源后，被試斷路器DLbs中電流過零時的變化率應與規(guī)定的預期電流過零時的di/dt相等。根據(jù)這一條件，電流源與電壓源的電流間的關系應由下式?jīng)Q議：第四節(jié) 機械特性實驗一、機械特性實驗的重要性1. 意義：提高產(chǎn)品的機械性能，加強對斷路器的維護，這對系統(tǒng)的平安運轉有著非常重要的意義。 2. 機械性能：包

26、括各部件的強度、機械操作的正確與靈敏、運動特性能否滿足要求等，都直接影響到斷路器的性能和任務可靠性。它不僅是斷路器型式實驗的主要工程，而且其中的機械操作實驗、運動特性實驗等還列入出廠實驗工程和斷路器的預防性實驗中。1機械操作實驗：普通要求產(chǎn)品在操作電壓、氣壓或液壓的最高、最低額定值，以及在最高任務氣壓或液壓和最低操作電壓組合的情況下，能正確可靠地按規(guī)定的次數(shù)延續(xù)進展合閘、分閘和自動重合閘操作。在型式實驗中還要進展機械壽命實驗，按規(guī)定完成操作次數(shù)，實驗后不應引起任何妨礙其正常任務的損壞，但允許作少量的修整。而在出廠實驗和運轉中只是檢查產(chǎn)品安裝調(diào)整得正確與否及操作能否靈敏可靠，通常以延續(xù)操作假設干

27、次不出現(xiàn)異常情況即以為合格。2運動特性實驗 運動特性常用動觸頭運動速度和動作時間來表示，其中，重要參數(shù)是：剛分速度、剛合速度、最大分閘速度、分閘時間、自動重合閘無電流間隔時間以及金屬短接時間等。. 斷路器分閘時的速度行程特性速度特性中，速度應是動觸頭在各個位置時的瞬時速度。但是要準確測出各點的瞬時速度有一定的困難。普通要從動觸頭運動的時間特性即時間行程特性計算出速度特性，因此就與丈量和計算的精度有關。速度特性中各點的速度雖指瞬時速度，但丈量中往往是以某一小區(qū)段內(nèi)的平均速度來替代，區(qū)段獲得越小那么越接近瞬時值。 剛分或剛合速度確實定，普通采用剛分點后或剛分點前0.01s內(nèi)的平均速度來表示剛分或剛

28、合速度。 運動特性丈量方法：a電磁振蕩法測速度特性:圖13-9示出電磁振蕩器測速原理圖。它的主體是一個交流電磁鐵，在街鐵上裝有振動記錄筆。當通以50Hz交流電時，銜鐵以每秒100次的頻率振動，使振動筆在運動紙板上繪出振蕩周期為0.01s的波形。紙板上波形的總長度，就是觸頭的總行程。由于運動速度不同，各波峰之間的間隔不一樣，波形有疏有密。只需量得兩波峰之間的間隔hicm，就可得出該區(qū)段內(nèi)的平均速度：Vi= hi /0.01cm/s= hi m/s根據(jù)觸頭行程和所對應的時間，就可算出各段的平均速度，然后繪出v=fh的速度特性曲線。這種方法非常簡便，立刻可看出觸頭運動的全過程，在出廠實驗和運轉現(xiàn)場廣

29、泛采用。但是它的丈量誤差大，對運動速度很高的產(chǎn)品不宜采用。2行程記錄器示波器法測運動特性: 圖13-10示出該方法的丈量原理和線路圖。行程記錄器包括行程板和滑動觸頭兩部分。行程板由厚度相等的絕緣片與導電片相間疊裝而成，滑動觸頭與導電桿或操作桿相銜接。當串聯(lián)電阻R1R2R3，且滑動觸頭與行程板的導電片逐片接觸時，就能在示波圖上記錄下依次改動振幅的波形圖。同樣，也可由此而求得斷路器的運動特性。 這種方法可記錄多種訊號，能比較準確地把多種參數(shù)的變化過程同時記錄于一張示波圖上見圖13-10，b，便于分析比較。但當速度很高時，行程丈量板上滑動觸頭的接觸點容易產(chǎn)生彈跳，使波形失真，誤差增大。 3電秒表測動

30、作時間 電秒表或周波積算器是一種丈量通電時間的儀表。接通時它就開場計數(shù)，直到斷電為止。它最小的記時單位為一個工頻周波，即0.02s。丈量斷路器的分閘時間、合閘時間以及各斷口之間的不同期性等均可采用電秒表法。此法簡單，便于在運轉現(xiàn)場采用。 其測定動作時間的原理如圖13-11所示。 其中同步接點K應與操作訊號同時投入，DL即為斷路器觸頭。4微分式斷路器測速儀a 用一根電阻絲，兩端接上直流電源，與斷路器動觸頭相連的一滑動觸點可在電阻絲上滑動，那么當斷路器分合閘操作時，動觸頭帶動滑動觸點在電阻絲上挪動，用示波器錄下電阻絲一端與滑動接點之間的電壓，即得到v=ft的時間特性曲線。這是將電阻絲上均勻分布的電

31、壓用來模擬行程，如圖13-12曲線1所示。由于速度v=dh/dt，就是曲線l上各點的斜率。因此，對曲線1上各點求微分，就可得到運動過程中各點的瞬時速度與時間的關系曲線v=ft，如圖13-12曲線2。由于所獲得的信號是一個電壓信號，只需將該信號經(jīng)過RC微分電路進展變換，即可直接得到速度隨時間變化的關系。b 微分測速儀就是利用上述原理，從電阻采樣，獲得行程隨時間變化的電壓信號，經(jīng)過微分電路變換，再放大，來得到v=ft的關系，由示波器記錄。所測速度的數(shù)值，可根據(jù)用定標安裝錄取的規(guī)范波形，直接從示波圖上讀得。微分測速儀可分為采樣構架、定標安裝、微分放大器和電源四個部分。c 圖13-13為用微分測速儀實

32、測的斷路器分閘時的關系曲線，曲線1是斷路器分閘時行程與時間的關系；曲線2為速度與時間的關系；曲線3為觸頭分閘信號；曲線4為分閘線圈電流波形。其丈量結果比較直觀，而且很容易獲得觸頭剛分別時的速度。第五節(jié) 溫升實驗溫升實驗的目的是研討和驗證高壓電器各部分的發(fā)熱情況，它是高壓電器型式實驗之一。除適用于斷路器外，同樣適用于其他高壓電器。高壓電器在正常運轉情況下，其任何部分的溫升不得超越規(guī)定的允許極限值。該數(shù)值由國家規(guī)范GB763-74給出。一、溫升的丈量l線圈溫升的丈量普通應采用電阻法丈量。僅當電阻法不能運用時，才思索運用其他方法。電器線圈內(nèi)部溫度的分布沿徑向是不均勻的，其最高溫度點在線圈內(nèi)部。丈量外

33、表溫度的方法不能真實反映線圈內(nèi)部的溫度。而用電阻變化法丈量得到的是線圈平均溫升，也只能間接反映線圈內(nèi)部的發(fā)熱情況。1用電阻法求線圈平均溫升的求法： 金屬導體的電阻隨溫度變化，即R=R01+a式中R 溫度為0時線圈的電阻 ； R0 0時的線圈電阻； a 0時導線資料的電阻溫度系數(shù)1/。對于紫銅為1/234.5，對鋁為1/245。 設周圍空氣溫度為01時，測得線圈冷態(tài)電阻為R1；線圖通電發(fā)熱至溫度2時，測得線圈熱態(tài)電阻R2，分別代入式13-9，并求解可得：R2-R1/R1= 2 01/1/a+ 01 整理后 2 = R2-R1/R11/a+ 01 + 01 假設測熱態(tài)電阻時周圍空氣溫度變成02，那

34、么線圈溫升用下式計算顯然，只需測得R1、R2和01、02，即可算出線圈的平均溫升。線圈的電阻常用單臂電橋或雙臂電橋來丈量。2電器零部件外表溫升的丈量：對除線圈外的電器零部件不同部位的溫度應運用適宜的溫度計或熱電偶，放在最熱的能測到的部位上進展丈量。用溫度計或熱電偶進展丈量時，應留意以下事項：l溫度計或熱電偶的球泡應予維護用干而清潔的毛織品等進展維護，以防散熱。而受維護的面積與受試電器的散熱面積相比可以忽略。2應確保溫度計或熱電偶與被測部件外表之間具有良好導熱性。當球泡溫度計放在有交變磁場的受測點時，應運用酒精溫度計。實踐丈量中，除個別處用溫度計丈量外，普通用熱電偶法來丈量。當熱電偶的熱端與冷端存在溫度差時，就會在熱電偶的回路中產(chǎn)生熱電勢，它是熱端與冷端溫度的函數(shù)。當堅持冷端溫度不變，那么所產(chǎn)生的熱電勢就僅