本實用新型涉及配電線路末端的低壓保護領(lǐng)域，特別是一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置。

背景技術(shù)：

由于高空和地面間溫差很大，飛機內(nèi)會凝結(jié)很多濕氣，所以航空導(dǎo)線一旦受損，濕氣就會進入絕緣之中，在導(dǎo)線之間形成通路，引起電弧。這種電弧就稱為濕電弧，因其較小，在暴露處反復(fù)出現(xiàn)的時間可能很短，不能使斷路器跳閘，故很難被發(fā)現(xiàn)，但隨著時間的推移，最終可能造成電線短路，引發(fā)火災(zāi)。

濕電弧故障電弧的非線性特征阻抗會引起電氣輸配電網(wǎng)絡(luò)周期性波形的失真。因此大部分檢測方法的目的是要識別電壓和電流中與電弧故障有關(guān)的特征。檢測技術(shù)中一般包括這兩個基本步驟：特征提取和模式識別。

現(xiàn)有專利中用于濕電弧故障檢測的試驗裝置存在的問題或缺點：

1.現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的裝置，未將滴液裝置和滴液收集容器整合，系統(tǒng)復(fù)雜，體積龐大，其應(yīng)用領(lǐng)域有限。

2.現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的裝置，滴液裝置多為精密蠕動泵和注射泵。其造價昂貴，大幅提高了試驗成本。

3.現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的裝置無法達到最新的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則要求，其在操作安全性和設(shè)計規(guī)范性上有欠缺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了解決上述問題，設(shè)計了一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置。

實現(xiàn)上述目的本實用新型的技術(shù)方案為，一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置，如圖1所示，該裝置包括如下部分：

功率輸入模塊：直接與電網(wǎng)或者各類供電電源電氣連接，向裝置內(nèi)引入某一頻率的單相或三相交流電；

電弧故障保護電器測試接口：與功率輸入模塊電氣連接，作為對產(chǎn)品進行性能測試的預(yù)留接口；

故障電弧模擬發(fā)生模塊：與電弧故障保護電器測試接口電氣連接，所述電弧故障模擬發(fā)生模塊包括兩個組件：滴液裝置，滴液收集容器；

電氣特征采集和分析模塊：與故障電弧模擬發(fā)生模塊電氣連接，采集主回路中的電流信號和負載兩端的電壓信號，將采集到的電氣信號本地存儲或直接發(fā)送至上位機分析處理；

負載接口：與電氣特征采集和分析模塊電氣連接，用以接入需測試其故障電弧特性的負載。

所述功率輸入模塊也可通過靜止變頻器與電網(wǎng)電氣連接，并通過靜止變頻器將電網(wǎng)的工頻電壓轉(zhuǎn)換成中頻電壓引入裝置回路。將電網(wǎng)的工頻電壓轉(zhuǎn)換成中頻電壓引入裝置回路的靜止變頻器的型號可為RJF60-11002型，單相最大容量2KVA，或CIF-3030MP型，三相最大容量35KVA。

所述電弧故障保護電器測試接口作為對產(chǎn)品進行性能測試的預(yù)留接口在仿真試驗的過程中可用小型斷路器替代。

如圖2所示，所述故障電弧模擬發(fā)生模塊是由滴液裝置和滴液收集容器組成。

如圖2所示，所述滴液裝置部分是由傳動絲杠與支撐光杠、驅(qū)動傳動絲杠與支撐光杠動作的步進電機及其控制系統(tǒng)、安放滴液收集容器的絕緣底座以及安裝在傳動絲杠與支撐光杠上的活動塊4和注射器夾具共同組成的。

如圖3所示，所述滴液收集容器部分是由收集滴液的主體容器、固定導(dǎo)線束的緊固孔和絕緣導(dǎo)軌共同組成，主體容器為絕緣件。

如圖4所示，所述步進電機及其控制系統(tǒng)是由驅(qū)動傳動絲杠與支撐光杠動作的步進電機及其聯(lián)軸器、驅(qū)動步進電機工作的步進電機驅(qū)動器、控制步進電機驅(qū)動器工作的步進電機控制器共同組成。步進電機為標(biāo)準(zhǔn)42型步進電機，驅(qū)動器為TC8640型，控制器為TC5510型。

如圖5所示，注射器夾具是由安裝在傳動絲杠與支撐光杠上的夾具固定部分、夾具活動部分、緊固件共同組成?？蓨A持容量為1mL-150mL的標(biāo)準(zhǔn)注射器。

如圖6所示，所述電氣特征采集和分析模塊的型號可為Fluke1760。電壓互感器夾持在負載兩端，鉗形電流互感器箍在主回路進線處。

所述負載接口可接入純阻性負載、阻感負載和阻容負載，通過這三類負載的排列組合能夠模擬出多種典型的負載特性，某些難以模擬的特殊負載通過直接接入實物的方式來解決；

利用本實用新型的技術(shù)方案制作的用于模擬交流濕電弧故障的試驗仿真裝置，是參照國內(nèi)外最新的相關(guān)航空標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的，針對依據(jù)相同標(biāo)準(zhǔn)制造的產(chǎn)品，能夠滿足執(zhí)行相應(yīng)的性能測試試驗程序的要求，同時也可應(yīng)用于電弧故障基礎(chǔ)理論研究。

附圖說明

圖1是本實用新型所述用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置的模塊連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型所述故障電弧模擬發(fā)生模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型所述滴液收集容器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型所述步進電機及其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型所述注射器夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型所述電氣特征采集和分析模塊的單相測量電路圖。

圖中，1、滴液裝置；2、注射器夾具；3、步進電機及其控制系統(tǒng)；4、活動塊；5、傳動絲杠與支撐光杠；6、滴液收集容器；7、絕緣底座；8、絕緣導(dǎo)軌；9、緊固孔；10、主體容器；11、步進電機及其聯(lián)軸器；12、步進電機驅(qū)動器；13、步進電機控制器14、夾具固定部分；15、夾具活動部分；16、緊固件；17、功率輸入模塊；18、電弧故障保護電器測試接口；19、故障電弧模擬發(fā)生模塊；20、電氣特征采集和分析模塊；21、負載接口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行具體說明；如圖1-6所示，一種用于模擬航空濕電弧故障的試驗仿真裝置，該裝置包括如下部分：

功率輸入模塊17：與電網(wǎng)或者供電電源電氣連接，給整個裝置提供單相或三相交流電；

電弧故障保護電器測試接口18：與功率輸入模塊電氣連接，作為對產(chǎn)品進行性能測試的預(yù)留接口；

電弧故障模擬發(fā)生模塊19：與電弧故障保護電器測試接口電氣連接，所述電弧故障模擬發(fā)生模塊是由滴液裝置和滴液收集容器兩部分構(gòu)成的；

電氣特征采集和分析模塊20：與電弧故障模擬發(fā)生模塊電氣連接，采集主回路中的電流信號和負載兩端的電壓信號，將采集到的電氣信號本地存儲或直接發(fā)送至上位機分析處理；

負載接口21：與電氣特征采集和分析模塊電氣連接，連接測試其電弧故障特性的負載。

所述功率輸入模塊17直接與電網(wǎng)電氣連接，給整個裝置提供單相或三相交流電；

或者，

所述功率輸入模塊通過靜止變頻器與電網(wǎng)電氣連接，并通過靜止變頻器將電網(wǎng)的工頻電壓轉(zhuǎn)換成中頻電壓引入裝置回路，給整個裝置提供單相或三相交流電。

所述電弧故障保護電器測試接口18，作為對產(chǎn)品進行性能測試的預(yù)留接口，試驗仿真中可用一個小型斷路器替代原來的電弧故障保護電器測試接口。

所述電弧故障模擬發(fā)生模塊19是由滴液裝置1和滴液收集容器6組成。

所述滴液裝置1是由底座7、設(shè)置在底座上的步進電機及其控制系統(tǒng)3，設(shè)置在底座上的傳動絲杠與支撐光杠5、安裝在傳動絲杠與支撐光杠上的活動塊4和注射器夾具2共同組成的，步進電機驅(qū)動傳動絲杠與支撐光杠動作。

所述滴液收集容器6是由設(shè)置在底座上的收集滴液的主體容器10、設(shè)在在主體容器內(nèi)用于固定導(dǎo)線束的緊固孔9和設(shè)置在緊固孔處的絕緣導(dǎo)軌8共同組成。

所述步進電機及其控制系統(tǒng)3是由驅(qū)動傳動絲杠與支撐光杠動作的步進電機及其聯(lián)軸器11、驅(qū)動步進電機工作的步進電機驅(qū)動器12、控制步進電機驅(qū)動器工作的步進電機控制器13共同組成。

所述的注射器夾具是由安裝在傳動絲杠與支撐光杠上的夾具固定部分14、夾具活動部分15，以及驅(qū)動夾具夾緊的緊固件16共同組成。

電氣特征采集和分析模塊20采用FLUKE1760型電能質(zhì)量分析儀。

所述負載接口21可接入純阻性負載、阻感負載、阻容負載及各種實物負載。

圖2是本實用新型所述故障電弧模擬發(fā)生模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，是由滴液裝置1和滴液收集容器6組成。選取容量合適的注射器，注滿溶液，由注射器夾具2夾持，活塞部分向上，針頭部分向下。調(diào)節(jié)步進電機及其控制系統(tǒng)3，使活動塊4貼緊活塞上部。將導(dǎo)線束穿過主體容器10兩側(cè)的緊固孔9，用尼龍扎帶將導(dǎo)線束固定在兩側(cè)的絕緣導(dǎo)軌8上，調(diào)節(jié)導(dǎo)線束呈左右對稱，水平放置狀態(tài)，并大致位于注射器的正下方，之后按實驗要求連接導(dǎo)線束其他電氣接線。啟動步進電機及其控制系統(tǒng)3，使活動塊4按定速均勻向下運動，擠壓注射器活塞，使注射器向?qū)Ь€束均勻噴射溶液，用以模擬航空濕電弧。

上述實施實例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。