CN106646166B - 一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法，属于触点开关电器电弧与电接触技术领域，利用一套教学实验装置实现电器的发热、电弧、电接触理论的多个特性实验，能够有效降低实验成本、并且方便实验设备的维护，为本专业师生开展电器基础理论的实验教学提供有利条件；针对目前的电器电弧与电接触理论教学内容，本发明可以进行以下实验项：(1)不同负载条件下直流电弧的静态、动态伏安特性实验；(2)直流电弧熄灭原理实验；(3)交流电弧动态伏安特性实验；(4)交流电弧灭弧原理实验；(5)接触电阻特性测量实验；(6)Φ‑θ理论验证实验；(7)不同工作制下的电器发热特性实验。

Description

一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法

技术领域

本发明属于触点开关电器电弧与电接触技术领域，具体涉及一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法。

背景技术

电器的基础理论对于开关电器的设计与选用非常关键；目前全国有近30余所高校的本科专业开设《电器学》、《高低压电器》等课程，为学生讲授开关电器的发热、电动力、电弧和电接触、电磁系统等基础理论。然而，开关电器的电弧与电接触理论的理论性较强、非常抽象，单纯通过课堂上的理论教学使学生理解起来非常困难，难以取得较好的教学效果，直接影响到本专业学生的培养质量。为了进一步加深学生对电弧与电接触理论的理解，提高学生对所学基础理论的应用能力，特别是随着“教与学”改革的不断深入、学生对于增强自身动手技能的愿望越来越强烈，在这样的大背景下，非常有必要开展电器基础理论的实验教学。然而，由于种种原因，目前市场上的各类电器教学实验装置或者完全没有涉及到电器基础理论的实验项目，或者性能单一、设备仪器杂散、并且仅能完成一种电器基础理论的特性实验，无法满足电器基础理论实验教学的需要。因此，研制一种功能完善、集成度高、便于维护的集开关电器发热、电弧与电接触理论等特性实验于一体的教学实验装置是十分必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法，利用一套教学实验装置实现电器的发热、电弧、电接触理论的多个特性实验，能够有效降低实验成本、并且方便实验设备的维护，为本专业师生开展电器基础理论的实验教学提供有利条件。

一种开关电器电弧与电接触实验装置，包括电源、负载、电弧发生装置、控制模块、信号调理模块和上位机；其中，所述的电源、负载、电弧发生装置组成串联回路，电弧发生装置的输入端连接控制模块的输出端，电弧发生装置的输出端连接信号调理模块的输入端，信号调理模块的输出端连接上位机的输入端；

所述的电弧发生装置，包括：步进电机、联轴器、丝杆、滑台底座、第一挡板、第二挡板、第一长连杆、第二长连杆、电木绝缘盒体、压力传感器、弹簧、第一短连杆、第二短连杆、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、静触头座、电磁铁支架、电磁铁线圈、动触头座、静触头、动触头、电缆栓接电极、高速摄像机、红外热像仪、电压传感器和电流传感器；

所述的步进电机输出轴穿过滑台底座的一侧端面，且通过联轴器连接丝杆的一端，丝杆的另一端穿过第一挡板通过轴承固定于滑台底座的另一侧端面，丝杆与第一挡板之间通过螺纹连接；

所述的第一挡板和第二挡板均设置有两个通孔，第一长连杆的一端固定于电木绝缘盒体内部一侧端，第一长连杆的另一端依次穿过第一挡板的一个通孔和第二挡板的一个通孔，并固定于电木绝缘盒体内部另一侧端；所述的第二长连杆与第一长连杆并列设置，第二长连杆的一端固定于电木绝缘盒体内部一侧端，第二长连杆的另一端依次穿过第一挡板的另一通孔和第二挡板的另一通孔，并固定于电木绝缘盒体内部另一侧端；第一挡板和第二挡板在电木绝缘盒体内部沿第一长连杆和第二长连杆滑动；

所述的第一挡板通过动触头座设置有动触头，第二挡板通过静触头座设置有静触头，且静触头与动触头相向设置；动触头座的末端和静触头座的末端均设置有电缆栓接电极；动触头座通过电磁铁支架设置电磁铁线圈；静触头座上分别设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；

所述的压力传感器通过第一短连杆和第二短连杆固定于第二挡板与电木绝缘盒体之间，且第二短连杆上设置有弹簧；所述的静触头座上端依次设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，静触头的电缆栓接电极与动触头电缆栓接电极之间设置有电压传感器、电流传感器和限流电阻，静触头和动触头的一侧设置有高速摄像机和红外热像仪。

所述的控制模块，包括接触电阻测量电路、单片机、步进电机驱动器、按键输入模块和液晶显示器；

其中，所述的接触电阻测量电路两端分别通过两个开关连接静触头的电缆栓接电极和动触头的电缆栓接电极，所述的接触电阻测量电路，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、一个标准电阻、第一电压表和第二电压表，其中，第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的基极和第四三极管的基极连接单片机，第一三极管的集电极连接第四三极管的集电极，并同时连接标准电阻的一端，第四三极管的发射极连接第三三极管的发射极，并同时接地，第二三极管的集电极连接第三三极管的集电极，并同时连接动触头的电缆栓接电极，第一三极管的发射极连接第二三极管的发射极，并同时连接电源内部的直流可调电源；所述的标准电阻的另一端连接静触头的电缆栓接电极；所述的第一电压表连接标准电阻的两端，第二电压表连接静触头的电缆栓接电极与动触头的电缆栓接电极。

所述的电磁铁线圈，可替换为灭弧栅片或者永磁体。

所述的电源，包括直流可调电源和交流可调电源。

所述的负载，包括电阻负载、电感负载和电容负载。

所述的上位机，包括内置数据采集卡的PC机和显示器。

压力传感器的输出端、第一温度传感器的输出端、第二温度传感器的输出端、第三温度传感器的输出端、高速摄像机的输出端和红外热像仪的输出端连接信号调理模块。

所述的单片机，基于接触电阻测量电路，采用脉冲法测量接触电阻，获得接触电阻与压力特性曲线。

采用开关电器电弧与电接触实验装置进行的接触电阻测量方法，包括以下步骤：

步骤1、闭合静触头的电缆栓接电极和动触头的电缆栓接电极两个开关；

步骤2、控制步进电机，使动触头和静触头接触；

步骤3、通过压力传感器采集动触头和静触头两端的压力；

步骤4、单片机控制第二三极管和第四三极管关断，同时单片机产生短时脉冲信号使第一三极管和第三三极管短时导通；

步骤5、调节直流可调电源，增大通过动触头和静触头的短时电流；

步骤6、通过第一电压表采集标准电阻两端的电压值，获得通过动触头和静触头的电流值；

步骤7、通过第二电压表采集动触头和静触头两端的电压值；

步骤8、根据测得的动触头和静触头两端电压与流过触头的电流获得动触头和静触头之间的接触电阻；

步骤9、单片机控制第一三极管和第三三极管关断，同时单片机产生短时脉冲信号使第二三极管和第四三极管短时导通，返回步骤5至步骤8；

步骤10、重复执行步骤4至步骤9，获得多次测量的接触电阻，求平均值获得最终的接触电阻；

步骤11、调节动触头和静触头的之间的压力大小，重复步骤4至步骤10，获得接触电阻与压力特性曲线。

本发明优点：

本发明提出一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法，利用一套教学实验装置实现电器的发热、电弧、电接触理论的多个特性实验，能够有效降低实验成本、并且方便实验设备的维护，为本专业师生开展电器基础理论的实验教学提供有利条件；针对目前的电器电弧与电接触理论教学内容，本发明可以进行以下实验项：(1)不同负载条件下直流电弧的静态、动态伏安特性实验；(2直流电弧熄灭原理实验；(3)交流电弧动态伏安特性实验；(4)交流电弧灭弧原理实验；(5)接触电阻特性测量实验；(6)Φ-θ理论验证实验；(7)不同工作制下的电器发热特性实验。

附图说明

图1为本发明一种实施例的开关电器电弧与电接触实验装置结构框图；

图2为本发明一种实施例的开关电器电弧与电接触实验装置整体结构示意图，其中，1-上位机(含采集卡)，2-显示器，3-电容负载，4-电阻负载，5-电感负载，6-交流可调电源，7-直流可调电源，8-信号调理模块，9-控制模块，10-电弧发生装置，11-高速摄像机和红外热像仪，12-电木底座12；

图3为本发明一种实施例的电弧发生装置的机械结构示意图，其中，13-步进电机，14-联轴器，15-丝杆，16-第一长连杆，17-第一挡板，18-动触头座，19-电磁铁支架，20-第一温度传感器，21-静触头座，22-第二挡板，23-压力传感器，24-第一短连杆，25-第二短连杆，26-弹簧，27-静触头，28-动触头，29-第二长连杆，30-滑台底座，31-电木绝缘盒体，32-电磁铁线圈，33-电缆栓接电极；

图4为本发明一种实施例的灭弧栅片的结构示意图；

图5为本发明一种实施例的接触电阻测量原理示意图；

图6为本发明一种实施例的控制模块的结构示意图；

图7为本发明一种实施例的接触电阻测量方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

本发明实施例中，如图1和图2所示，开关电器电弧与电接触实验装置，包括电源(包括直流可调电源7和交流可调电源6)、负载(包括电阻负载4、电感负载5和电容负载3)、电弧发生装置10、控制模块9、信号调理模块8、上位机1(包括内置数据采集卡的PC机和显示器2)和电木底座12；

本发明实施例中，数据采集卡需满足8通道、12位精度；显示器用于显示上位机软件，可以显示由各个传感器传输的数据，并且可以进行深度计算；负载模块由电容、电感、电阻组成，可以在一定范围内实现功率因数可调；电容负载3采用具有多容值的电力电容，电阻负载4采用5kw、10Ω可调电阻，电感负载5采用20A、10mH电感；电源模块包括AC10KW/0～250V交流可调电源6和DC60V/50A直流可调电源7；信号调理模块8包括对接触电压、电源电压、回路电流、接触压力、触点近端的工作温度信号的检测、滤波、限幅和放大；控制模块9包括液晶显示模块、按键输入模块、步进电机驱动模块、功率电子开关模块等；电木底座12用于装置的绝缘、提高安全性能。

本发明实施例中，电源、负载、电弧发生装置10组成串联回路，电弧发生装置10的输入端连接控制模块9的输出端，电弧发生装置10的输出端连接信号调理模块8的输入端，信号调理模块8的输出端连接上位机1的输入端；

本发明实施例中，如图3所示，电弧发生装置10包括：步进电机13、联轴器14、丝杆15、滑台底座30、第一挡板17、第二挡板22、第一长连杆16、第二长连杆29、电木绝缘盒体31、压力传感器23、弹簧26、第一短连杆24、第二短连杆25、第一温度传感器20、第二温度传感器、第三温度传感器、静触头座21、电磁铁支架19、电磁铁线圈32、动触头座18、静触头27、动触头28、电缆栓接电极33、高速摄像机和红外热像仪11、电压传感器(如图1所示)和电流传感器(如图1所示)；

本发明实施例中，步进电机13采用57步进电机；接触电压和电源电压信号采用高精度电磁式电压传感器检测，回路电流信号采用霍尔式电流传感器检测，接触压力信号MIK-LCS1型压力传感器检测，触点近端温度信号采用垫片式PT100检测；高速摄像机和红外热像仪11根据实际情况选择；压力传感器23选用0～3kg量程，静触头27和动触头28由直径25mm以下各种材料的触头替换；电磁铁由电磁铁支架19和的电磁铁线圈32组成，线圈还可以更换为永磁体，电磁铁机构可以更换为灭弧栅片(如图4所示)；

本发明实施例中，如图3所示，步进电机13输出轴穿过滑台底座30的一侧端面，且通过联轴器14连接丝杆15的一端，丝杆15的另一端穿过第一挡板17通过轴承固定于滑台底座30的另一侧端面，丝杆15与第一挡板17之间通过螺纹连接；所述的第一挡板17和第二挡板22均设置有两个通孔，第一长连杆16的一端固定于电木绝缘盒体31内部一侧端，第一长连杆16的另一端依次穿过第一挡板17的一个通孔和第二挡板22的一个通孔，并固定于电木绝缘盒体31内部另一侧端；所述的第二长连杆29与第一长连杆16并列设置，第二长连杆29的一端固定于电木绝缘盒体31内部一侧端，第二长连杆29的另一端依次穿过第一挡板17的另一通孔和第二挡板22的另一通孔，并固定于电木绝缘盒体31内部另一侧端；第一挡板17和第二挡板22在电木绝缘盒体31内部沿第一长连杆16和第二长连杆29滑动；

所述的动触头座18通过第一挡板17上的螺纹孔安装，动触头28通过顶丝的方式安装在动触头座18内，静触头座21通过第二挡板22的螺纹孔安装，静触头27通过顶丝的方式安装在静触头座21内；且静触头27与动触头28相向设置(触头的形状大小均可以调整)；动触头座18的末端和静触头座21的末端结构是螺纹杆形状，是电缆栓接电极；动触头座18通过电磁铁支架19设置电磁铁线圈32；静触头座21上分别设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；

所述的压力传感器一端通过第一短连杆24固定于电木绝缘盒体31之上，另一端与第二短连杆25连接，且第二短连杆25上设有缓冲弹簧26，第二短连杆25通过第二挡板22的小通孔，可以活动；第二短杆25和弹簧26做成缓冲模块；所述的静触头座21上端依次设置有第一温度传感器20、第二温度传感器和第三温度传感器，静触头27的电缆栓接电极与动触头28电缆栓接电极之间设置有电压传感器、电流传感器和限流电阻，静触头27和动触头28的一侧设置有高速摄像机和红外热像仪11；

本发明实施例中，压力传感器23的输出端、第一温度传感器20的输出端、第二温度传感器的输出端、第三温度传感器的输出端、高速摄像机的输出端和红外热像仪的输出端连接信号调理模块8。

本发明实施例中，控制模块9，包括接触电阻测量电路、单片机、步进电机13驱动器、按键输入模块和液晶显示器2；控制模块9采用AVRmega16单片机作为主控芯片；单片机内部自带PWM发生模块，通过按键调整PWM的频率对步进电机进行调速；其中步进电机的驱动器采用256细分的驱动器，能够提供足够精细的单步距离，并且运行参数可以在液晶显示模块12864上显示；可以通过按键修改电机转速、运行方向和运行模式等运行参数；为了更好的模拟实际电缆运行期间可能存在的机械振动状态，在步进电机往复运动模式的基础上增设一种振动模式；振动模式的基本原理是：利用单片机产生2层随机数，一层映射方向、另一层映射速度，这样可以产生一种随机振动。

本发明实施例中，如图5所示，所述的接触电阻测量电路(本发明采用BTS7960)两端分别通过两个开关连接静触头27的电缆栓接电极和动触头28的电缆栓接电极，所述的接触电阻测量电路，包括第一三极管Q2、第二三极管Q1、第三三极管Q3、第四三极管Q4、一个标准电阻、第一电压表和第二电压表，其中，第一三极管Q2的基极、第二三极管Q1的基极、第三三极管Q3的基极和第四三极管Q4的基极连接单片机，第一三极管Q2的集电极连接第四三极管Q4的集电极，并同时连接标准电阻的一端，第四三极管Q4的发射极连接第三三极管Q3的发射极，并同时接地，第二三极管Q1的集电极连接第三三极管Q3的集电极，并同时连接动触头28的电缆栓接电极，第一三极管Q2的发射极连接第二三极管Q1的发射极，并同时连接电源内部的直流可调电源7；所述的标准电阻的另一端连接静触头27的电缆栓接电极；所述的第一电压表连接标准电阻的两端，第二电压表连接静触头27的的电缆栓接电极与动触头28的电缆栓接电极。

本发明实施例中，为了解决常规的四端法测量接触电阻时因长时间通电造成的触头发热问题，本发明改用脉冲法测量接触电阻，如图6和图7所示，单片机基于接触电阻测量电路，采用脉冲法测量接触电阻，获得接触电阻与压力特性曲线，具体包括以下步骤：

步骤1、闭合静触头27的电缆栓接电极和动触头28的电缆栓接电极两个开关；

步骤2、控制步进电机13，使动触头28和静触头27接触；

步骤3、通过压力传感器23采集动触头28和静触头27两端的压力；

步骤4、单片机控制第二三极管和第四三极管关断，同时单片机产生短时脉冲信号使第一三极管和第三三极管短时导通；

步骤5、调节直流可调电源，增大通过动触头28和静触头27的短时电流；

步骤6、通过第一电压表采集标准电阻两端的电压值，获得通过动触头28和静触头27的电流值；

步骤7、通过第二电压表采集动触头28和静触头27两端的电压值；

步骤8、根据测得的动触头28和静触头27两端电压与流过触头的电流获得动触头28和静触头27之间的接触电阻；

步骤9、单片机控制第一三极管和第三三极管关断，同时单片机产生短时脉冲信号使第二三极管和第四三极管短时导通，返回步骤5至步骤8；

步骤10、重复执行步骤4至步骤9，获得多次测量的接触电阻，求平均值获得最终的接触电阻；

步骤11、调节动触头28和静触头27的之间的压力大小，重复步骤4至步骤10，获得接触电阻与压力特性曲线。

电弧特性包括交流电弧特性实验和直流电弧特性实验，本发明以直流电弧特性实验为例说明操作方法：

电弧发生装置10采用拉弧的方式产生电弧，将直流电源7和不同类型的负载(电容3、电阻4、电感5)与电弧发生装置10的电缆栓接电极33串联为一个回路。通过控制模块9设定步进电机13的速度、方向及运行模式；这里假定点动模式，设定速度为0.1mm/s。方向是两个触头分离的方向。开启DC电源之后，可以通过PC上位机的显示器2观察流过触头的电流和触头两端的电压，同时保存实验数据以便后期分析。当研究静态电弧特性时，先按下点动按键使触头分离，当有电弧发生时停止，当电弧稳定燃烧一段时间后继续增大触头距离。不同的电压、电流、负载类型、触头材料和触头直径等条件下电弧弧长不同、使拉弧距离不同。拉弧距离由实际情况确定。在实验过程中当观察到电弧稳态燃烧时对应的触头间距即为拉弧距离。通过信号调理模块8将流过触头的电流信号、触头两端的电压信号和触头的温度信号传送至PC上位机(1)中进行处理并显示；当研究动态电弧特性时，拉动动触头28使电弧从产生、燃烧直至熄灭，同时采用高速摄像机11对拉弧过程进行记录。可以通过控制模块9设置步进电机的速度和运行模式，通过调整动触头28的分离速度、负载(电容3、电阻4、电感5)和电源(直流电源7、交流电流6)，研究在不同回路条件下的动态和静态电弧特性。

电弧熄灭原理实验包括电磁吹弧实验和栅片灭弧实验；本发明仍以直流电弧熄灭实验为例说明操作方法：

若采用电磁吹弧的方式进行直流电弧熄灭实验时，首先利用所述产生一个稳定的直流电弧，此时电磁铁线圈32没有电流，不具有吹弧效果。当直流电弧稳定燃烧时，使电磁铁的线圈32通电，产生电磁力使电弧弯曲从而熄灭。可以调节电磁铁的线圈电流来获得不同磁场强度时的灭弧特性。若采用栅片灭弧的方式进行直流电弧熄灭实验时，需要对有无栅片灭弧时的实验现象进行对比；在没有栅片时控制动触头28产生电弧，观察电弧的燃烧情况；当使用栅片时，控制动触头28产生电弧，再次观察电弧的燃烧情况。通过对比两次的实验结果分析灭弧栅片的灭弧特性。

本发明的PC上位机1中安装有自主开发的一套上位机应用软件。该软件采用LabVIEW开发环境、利用G语言编写，具有实验数据采集和显示、数据分析、数据存储功能。实验数据包括动触头28和静触头27之间的接触电压、电源电压、流过动触头28和静触头27的电流、动触头28和静触头27之间的接触压力和接触电阻、静触头27接触点附近的工作温度，每个实验项目所需要的具体实验数据由实验内容确定。数据显示可以采用波形图、柱状图、饼图、实时曲线、历史曲线、数据报表等多种显示方式。数据分析包括对实验数据的波形进行时域、频域、时频域的分析，例如傅里叶分析、短时傅里叶分析、小波分析等。数据存储可以采用多种文件格式，使如1vm、txt、xls等，便于使用者采用其它专业软件进一步分析实验数据。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，包括电源、负载、电弧发生装置、控制模块、信号调理模块和上位机；其中，所述的电源、负载、电弧发生装置组成串联回路，电弧发生装置的输入端连接控制模块的输出端，电弧发生装置的输出端连接信号调理模块的输入端，信号调理模块的输出端连接上位机的输入端；

所述的电弧发生装置，包括：步进电机、联轴器、丝杆、滑台底座、第一挡板、第二挡板、第一长连杆、第二长连杆、电木绝缘盒体、压力传感器、弹簧、第一短连杆、第二短连杆、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、静触头座、电磁铁支架、电磁铁线圈、动触头座、静触头、动触头、电缆栓接电极、高速摄像机、红外热像仪、电压传感器和电流传感器；

所述的步进电机输出轴穿过滑台底座的一侧端面，且通过联轴器连接丝杆的一端，丝杆的另一端穿过第一挡板通过轴承固定于滑台底座的另一侧端面，丝杆与第一挡板之间通过螺纹连接；

所述的第一挡板和第二挡板均设置有两个通孔，第一长连杆的一端固定于电木绝缘盒体内部一侧端，第一长连杆的另一端依次穿过第一挡板的一个通孔和第二挡板的一个通孔，并固定于电木绝缘盒体内部另一侧端；所述的第二长连杆与第一长连杆并列设置，第二长连杆的一端固定于电木绝缘盒体内部一侧端，第二长连杆的另一端依次穿过第一挡板的另一通孔和第二挡板的另一通孔，并固定于电木绝缘盒体内部另一侧端；第一挡板和第二挡板在电木绝缘盒体内部沿第一长连杆和第二长连杆滑动；

所述的第一挡板通过动触头座设置有动触头，第二挡板通过静触头座设置有静触头，且静触头与动触头相向设置；动触头座的末端和静触头座的末端均设置有电缆栓接电极；动触头座通过电磁铁支架设置电磁铁线圈；静触头座上分别设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；

所述的压力传感器通过第一短连杆和第二短连杆固定于第二挡板与电木绝缘盒体之间，且第二短连杆上设置有弹簧；所述的静触头座上端依次设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，静触头的电缆栓接电极与动触头电缆栓接电极之间设置有电压传感器、电流传感器和限流电阻，静触头和动触头的一侧设置有高速摄像机和红外热像仪；

所述的控制模块，包括接触电阻测量电路、单片机、步进电机驱动器、按键输入模块和液晶显示器；

其中，所述的接触电阻测量电路两端分别通过两个开关连接静触头的电缆栓接电极和动触头的电缆栓接电极，所述的接触电阻测量电路，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、一个标准电阻、第一电压表和第二电压表，其中，第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的基极和第四三极管的基极连接单片机，第一三极管的集电极连接第四三极管的集电极，并同时连接标准电阻的一端，第四三极管的发射极连接第三三极管的发射极，并同时接地，第二三极管的集电极连接第三三极管的集电极，并同时连接动触头的电缆栓接电极，第一三极管的发射极连接第二三极管的发射极，并同时连接电源内部的直流可调电源；所述的标准电阻的另一端连接静触头的电缆栓接电极；所述的第一电压表连接标准电阻的两端，第二电压表连接静触头的电缆栓接电极与动触头的电缆栓接电极。

2.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，所述的电磁铁线圈，可替换为灭弧栅片或者永磁体。

3.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，所述的电源，包括直流可调电源和交流可调电源。

4.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，所述的负载，包括电阻负载、电感负载和电容负载。

5.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，所述的上位机，包括内置数据采集卡的PC机和显示器。

6.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，压力传感器的输出端、第一温度传感器的输出端、第二温度传感器的输出端、第三温度传感器的输出端、高速摄像机的输出端和红外热像仪的输出端连接信号调理模块。

7.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，所述的单片机，基于接触电阻测量电路，采用脉冲法测量接触电阻，获得接触电阻与压力特性曲线。

8.根据权利要求1所述的一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，采用开关电器电弧与电接触实验装置进行的接触电阻测量方法，包括以下步骤：

步骤1、闭合静触头的电缆栓接电极和动触头的电缆栓接电极两个开关；

步骤2、控制步进电机，使动触头和静触头接触；

步骤3、通过压力传感器采集动触头和静触头两端的压力；

步骤4、单片机控制第二三极管和第四三极管关断，同时单片机产生短时脉冲信号使第一三极管和第三三极管短时导通；

步骤5、调节直流可调电源，增大通过动触头和静触头的短时电流；

步骤6、通过第一电压表采集标准电阻两端的电压值，获得通过动触头和静触头的电流值；

步骤7、通过第二电压表采集动触头和静触头两端的电压值；

步骤8、根据测得的动触头和静触头两端电压与流过触头的电流获得动触头和静触头之间的接触电阻；

步骤9、单片机控制第一三极管和第三三极管关断，同时单片机产生短时脉冲信号使第二三极管和第四三极管短时导通，返回步骤5至步骤8；

步骤10、重复执行步骤4至步骤9，获得多次测量的接触电阻，求平均值获得最终的接触电阻；

步骤11、调节动触头和静触头的之间的压力大小，重复步骤4至步骤10，获得接触电阻与压力特性曲线。