本实用新型涉及电力设备技术领域，具体来说，涉及一种开关柜发热故障模拟装置。
背景技术：
开关柜是电力系统的关键设备之一，在开关柜运行过程中，触头及接线端面氧化、弹簧老化导致接触面减小和电力负荷突变造成的冲击等多种因素均会引起开关柜内部过热。如果开关柜长期处于过热状态，会引起内部元器件老化并导致绝缘能力下降，最终形成发热故障。除此之外，开关柜通常工作在强电磁的环境中，开关柜内存在的薄弱环节极易被放大，导致局部放电甚至是故障电弧。故障电弧会迅速加热整个开关柜，极易导致故障扩大化甚至开关柜烧毁，因此定期对运行中的开关柜进行温度检测是一项意义重大的工作。
目前对开关柜温度监控方法主要分为两种：第一种为直接测量法，即通过在内部安装温度传感器来实现，由热电阻等热敏元件产生信号，通过导线传输或者无线传输的方式将信号传入后台，但是该方法容易导致悬浮电极放电问题，影响开关柜正常运行；第二种为间接测量法，即通过红外测温装置巡视柜体温度来判断内部是否过热。然而，关于柜内温度与柜体温度之间的物理规律尚不明确，因此无法准确判断柜内温度。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种开关柜发热故障模拟装置，通过模拟开关柜不同故障的发热情况，系统研究柜内温度与柜体温度之间的物理规律，解决了红外测温装置巡视柜体温度无法准确判断柜内温度的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种开关柜发热故障模拟装置，包括温度控制模块和温度监控模块，所述温度控制模块通过导线与3个电炉发热丝相连，所述温度监控模块通过有线的连接方式与3个温度传感器相连，所述3个电炉发热丝和所述3个温度传感器分别位于开关柜电缆室、母线室和断路器室中。
优选的，所述温度控制模块上设置有电流调节旋钮，拧动旋钮即可改变流过所述电炉发热丝的电流大小，进而改变所述开关柜电缆室、母线室和断路器室中发热丝的发热功率，发热功率调节范围为p＝0w～50w。
优选的，所述温度监控模块的数据采集端口通过有线的连接方式与所述3个温度传感器相连，传递来的温度信息通过所述温度监控模块的数据输出端口输出到显示器上，进行实时的显示。
优选的，所述3个电炉发热丝均为镍铬电热丝，电热丝直径0.25mm、长度50mm，所述电缆室内的发热丝以缠绕的方式固定于接地开关上，所述母线室内的发热丝以缠绕的方式固定于主母排上，所述断路器室内的发热丝以缠绕的方式固定于手车触头上，所有缠绕部位均做绝缘处理。
优选的，所述温度传感器为热电偶型温度传感器，其测温范围为t＝0°～300°，3个温度传感器均用耐热胶带分别固定在电缆室、母线室和断路器室中靠近电炉发热丝的附近。
有益效果
本实用新型提供了一种开关柜发热故障模拟装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该开关柜发热故障模拟装置，通过温度控制模块与3个电炉发热丝相连，温度控制模块上设置有电流调节旋钮，可以拧动旋钮改变流过发热丝的电流，从而改变电热丝的发热功率，继而达到改变柜内温度的目的。在开关柜电缆室、母线室和断路器室内各放置一个电炉发热丝，可以全面模拟开关柜的各种发热故障。该开关柜发热故障模拟装置改变柜内发热温度方便，模拟开关柜故障类型全面，模拟结构与实际结构相同，模拟效果好。
(2)、该开关柜发热故障模拟装置，通过温度监控模块与3个热电偶型温度传感器相连，能实时监测开关柜电缆室、母线室和断路器室内的温度，便于实验人员有针对性的改变电流调节旋钮，以达到预期的实验条件，提高了实验效率与实验结果的准确性。
(3)、该开关柜发热故障模拟装置可以在无需给开关柜通电的情况下，模拟出开关柜的各种发热故障现象，为研究开关柜柜内温度与柜面温度之间的物理规律提供有力帮助，既安全又经济，具有很高的实用性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图中：1-温度控制模块、2-温度监控模块、3-电炉发热丝、4-温度传感器、5-电缆室、6-母线室、7-断路器室。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种开关柜发热故障模拟装置，包括温度控制模块1和温度监控模块2，温度控制模块1输入端接入220v交流电，220v电源经过控制电路板后，与3个电炉发热丝3相连,电路控制板上设置有电源开关和电流调节旋钮，用以控制电炉发热丝的启停和发热量的大小。3个电炉发热丝3均为镍铬电热丝，以缠绕的方式分别固定于电缆室5内的接地开关上、母线室6内的主母排上和断路器室7内的手车触头上，在接地开关、主母排和手车触头首尾对称处均开设有螺纹孔，螺纹孔的内表面螺纹连接有螺纹杆，螺纹杆的顶端固定连接有紧固板，通过设置紧固板能有效固定电炉发热丝3，防止其在温度上升时，因热胀冷缩出现滑落。温度监控模块2包含电源部分、信号处理部分和显示器部分，电源部分主要用于给模块供电，信号处理部分包含控制器、储存器、滤波器和放大器，主要用于处理来自温度传感器4的信号，信号处理部分的输入接口通过有线的连接方式与3个温度传感器4相连，信号处理部分的输出接口通过信号线与显示器相连。3个温度传感器4为热电偶型温度传感器，用耐热胶带分别固定在电缆室5、母线室6和断路器室7中靠近电炉发热丝3的附近。显示器部分为温度信息的输出端口，将电缆室5、母线室6和断路器室7中的温度实时展现到试验人员的眼前。
本实用新型的工作原理是通过电炉发热丝产生热量，模拟出开关柜在运行时因元件老化、绝缘性能降低等故障导致的发热现象，利用电流调节旋钮改变流经电炉发热丝的电流大小，从而改变发热量的大小，以达到适用不同发热故障的目的。温度传感器对开关柜柜内温度自动采集，经信号处理部分的滤波器、放大器等设备处理后，将温度信息实时展现到试验人员的眼前，实现对开关柜柜内温度的实时监控。当开关柜柜内温度高于实验预定温度时，实验人员可以拧动电流调节旋钮，减小流经电炉发热丝的电流，降低发热丝发热量；当开关柜柜内温度低于实验预定温度时，实验人员可以拧动电流调节旋钮，增大流经电炉发热丝的电流，增加发热丝发热量，从而使得开关柜柜内温度达到实验预定的温度。在开关柜柜内温度达到要求后，通过红外测温装置测量开关柜柜体温度，为研究开关柜柜内温度与柜体温度的物理规律提供充足的实验数据。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种开关柜发热故障模拟装置，包括温度控制模块(1)和温度监控模块(2)，其特征在于：所述温度控制模块(1)通过导线与3个电炉发热丝(3)相连，所述温度监控模块(2)通过有线的连接方式与3个温度传感器(4)相连，所述3个电炉发热丝(3)和所述3个温度传感器(4)分别位于开关柜电缆室(5)、母线室(6)和断路器室(7)中。
2.根据权利要求1所述的一种开关柜发热故障模拟装置，其特征在于：所述温度控制模块(1)上设置有电流调节旋钮，拧动旋钮即可改变流过所述电炉发热丝(3)的电流大小，进而改变所述开关柜电缆室(5)、母线室(6)和断路器室(7)中发热丝的发热功率，发热功率调节范围为p＝0w～50w。
3.根据权利要求1所述的一种开关柜发热故障模拟装置，其特征在于：所述温度监控模块(2)的数据采集端口通过有线的连接方式与所述3个温度传感器(4)相连，传递来的温度信息通过所述温度监控模块(2)的数据输出端口输出到显示器上，进行实时的显示。
4.根据权利要求1所述的一种开关柜发热故障模拟装置，其特征在于：所述3个电炉发热丝(3)均为镍铬电热丝，电热丝直径0.25mm、长度50mm，所述电缆室(5)内的发热丝以缠绕的方式固定于接地开关上，所述母线室(6)内的发热丝以缠绕的方式固定于主母排上，所述断路器室(7)内的发热丝以缠绕的方式固定于手车触头上，所有缠绕部位均做绝缘处理。
5.根据权利要求1所述的一种开关柜发热故障模拟装置，其特征在于：所述温度传感器(4)为热电偶型温度传感器，其测温范围为t＝0°～300°，3个温度传感器均用耐热胶带分别固定在电缆室(5)、母线室(6)和断路器室(7)中靠近电炉发热丝(3)的附近。
技术总结