一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
1.試樣的選擇與固定
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇樣品(例如開關(guān)柜、電纜樣本、固體絕緣材料等),確保樣品的尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
將試樣固定在電弧故障引燃實(shí)驗(yàn)裝置的測試平臺(tái)上,檢查其穩(wěn)定性,以防止出現(xiàn)振動(dòng)或位移。例如,開關(guān)柜應(yīng)確保泄壓通道暢通無阻,而電纜樣本則需調(diào)整切口間隙和膠帶纏繞的位置。
2.設(shè)備檢驗(yàn)與連接
檢查電弧發(fā)生器電極的狀態(tài):固定電極(如碳棒或銅棒)的表面應(yīng)光滑且沒有氧化層,移動(dòng)電極(如不銹鋼圓棒)需要經(jīng)過打磨以保持尖銳。
將試品與高壓電源連接,確保電路安全閉合。調(diào)節(jié)試驗(yàn)回路的電壓,使其與試品的額定電壓相符(如220V交流電)。
3.安全保護(hù)措施
在實(shí)驗(yàn)區(qū)域的正面安裝了有機(jī)玻璃平板,以防止電弧火花飛濺。
電弧故障引燃實(shí)驗(yàn)裝置由專業(yè)人員操作,并設(shè)有隔離區(qū),以確保良好的通風(fēng)。
二、實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
引弧點(diǎn)設(shè)置
根據(jù)試樣的特性選擇起弧方式:
開關(guān)柜:使用0.5mm的金屬線在相間纏繞以引發(fā)電弧,選擇遠(yuǎn)離電源的位置以達(dá)到效果。
電纜樣本:將電極間距調(diào)整至臨界值(例如10mm),然后通過橫向調(diào)節(jié)器緩慢地將電極分開。
固體材料:使用銅絲纏繞的方法進(jìn)行短路引燃,并設(shè)置氣壓環(huán)境(例如1kPa的氦氣)。
2.電弧的產(chǎn)生與穩(wěn)定性
接通電源后,調(diào)整移動(dòng)電極,使兩個(gè)電極逐漸分開,觀察電弧的燃燒狀態(tài)。
當(dāng)電極接觸時(shí),電流會(huì)增加,導(dǎo)致弧隙的溫度上升、導(dǎo)電性能增強(qiáng),從而使電弧穩(wěn)定地燃燒。
如果電弧熄滅,需要調(diào)整電極的間距或更換電極。
3.數(shù)據(jù)收集與觀察
使用示波器采集電壓和電流波形,同時(shí)通過高速攝像機(jī)記錄電弧的變化過程。
觀察試樣狀態(tài):記錄燃燒時(shí)間、變形、裂解、熔融滴落等現(xiàn)象。
監(jiān)測壓力的變化,例如開關(guān)柜內(nèi)部的燃弧壓力峰值及釋放時(shí)刻。
實(shí)驗(yàn)后處理
1.電力中斷與安全檢查
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,立即切斷高壓電源,確保試品處于安全狀態(tài)。
清理實(shí)驗(yàn)區(qū)域,去除殘留物和可燃物品。
2.數(shù)據(jù)的記錄與分析
整理電壓和電流波形數(shù)據(jù),并計(jì)算電弧的能量。
對(duì)試樣的燃燒性能進(jìn)行分析:評(píng)估其燃燒時(shí)間、火焰擴(kuò)散范圍以及材料的耐燃性。
比較在不同條件下(例如氣壓和電極材料)所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3.報(bào)告的撰寫與優(yōu)化
請撰寫一份詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,內(nèi)容包括試樣的描述、實(shí)驗(yàn)條件、操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及得出的結(jié)論。
針對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,提出改進(jìn)措施,例如優(yōu)化泄壓通道的設(shè)計(jì)或更換耐燃材料。