1.一种可精确控制的电弧故障发生系统,其特征在于:包括电弧故障发生器(10)、电弧故障控制器(20)和信号检测与控制系统(30)。
所述电弧故障控制器(20)并联在所述电弧故障发生器(10)两端;所述信号检测与控制系统(30)通过控制所述电弧故障控制器(20)的通断,进而控制所述电弧故障发生器(10)是否发生电弧故障。
所述电弧故障发生器(10)包括连续移动式电极(11)和位置固定可调式电极(12);所述连续移动式电极(11)和位置固定可调式电极(12)分别与负载电路连接。
2.根据权利要求1所述的可精确控制的电弧故障发生系统,其特征在于:所述连续移动式电极(11)为铜棒、银棒、金棒或铁棒中的一种;所述位置固定可调式电极(12)为碳棒,其位置可根据要求固定或移动到指定位置后固定。
3.根据权利要求1所述的可精确控制的电弧故障发生系统,其特征在于:所述电弧故障控制器(20)为IGBT高速开关器件。
4.根据权利要求3所述的可精确控制的电弧故障发生系统,其特征在于:所述信号检测与控制系统(30)包括过零检测模块(31)、控制模块(32)和电弧故障驱动模块(33);
所述过零检测模块(31)用于检测交流电过零点并输出检测结果,以确定信号的半周期;
所述电弧故障驱动模块(33)用于接收所述控制模块(32)的命令以控制所述电弧故障控制器(20)的开和关。
5.根据权利要求1所述的可精确控制的电弧故障发生系统,其特征在于:所述电弧故障驱动模块(33)采用光电隔离式驱动电路。
6.根据权利要求1所述的可精确控制的电弧故障发生系统,其特征在于:所述电弧故障驱动模块(33)还包括过压保护模块和高频脉冲吸收模块。
7.一种如权利要求1-6任一项所述可精确控制的电弧故障发生系统的控制方法,其特征在于:所述连续移动式电极和位置固定可调式电极通过位移驱动器进行连接,所述连续移动式电极和位置固定可调式电极之间的极距D为:其中D的单位为m;u为电压,单位为V;i为电流,单位为A;ρ1为连续移动式电极的电阻率,ρ2为位置固定可调式电极的电阻率,单位为Ω·m;RH为相对湿度,单位为%;β为连续移动式电极接触端的锥度;t1为连续移动式电极的温度,t2为位置固定可调式电极的温度,t3为测试环境的温度,单位为℃; 为功率因数,取值为0~1;k为影响因子,取值为1.31×
10-2~8.14×10-2。
8.根据权利要求7所述的可精确控制的电弧故障发生系统的控制方法,其特征在于:还包括电极控制系统(40)、光谱测温装置(41)和温湿度检测装置(42)、电流检测装置(43)和电压检测装置(44);所述光谱测温装置(41)、温湿度检测装置(42)、电流检测装置(43)和电压检测装置(44)将采集的信息反馈给所述电极控制系统(40),所述电极控制系统(40)与所述位移驱动器(13)连接,并通过控制所述位移驱动器(13)进而控制所述连续移动式电极(11)和位置固定可调式电极(12)之间的距离。
9.根据权利要求7所述的可精确控制的电弧故障发生系统的控制方法,其特征在于:所述位移驱动器(13)包括丝杆位移装置、活塞位移装置、气杆位移装置或齿轮位移装置中的一种。