大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

基于ANSYS的中压真空灭弧室内部磁场的仿真分析

针对某种12 kV/3150 A/40 kA真空灭弧室中电弧出现收缩现象导致触头表面局部严重烧蚀的问题,笔者应用ANSYS软件对灭弧室内部的稳态磁场和瞬态磁场进行仿真研究,阐述了灭弧室中触头的结构与形状对灭弧室内部磁场分布的影响,用电弧特性试验比较分析了不同开断电流下真空电弧的形态,验证了应用ANSYS软件对灭弧室内部磁场进行仿真研究的准确性.     

不同产气材料对电弧运动规律影响的实验研究

对低压断路器灭弧室内侧壁的非产气材料、迭尔林和尼龙进行了相关的实验,揭示了不同聚合体产气材料对空气电弧运动规律的影响。在电弧向灭弧栅片运动的过程中,聚合体材料受到电弧的烧蚀,灭弧室内充满空气和聚合体蒸汽的混合气体。建立了灭弧室实验模型,给出了大电流电弧的实验线路,并在500A和3000A电流时进行了电弧实验。研究结果表明,灭弧室内压力增大,加速电弧等离子体的运动速度,可有效提高断路器的性能。     

基于分合闸电气量的真空断路器灭弧能力在线检测研究

高压真空断路器灭弧性能的退化易导致断路器触头动作过程中持续性电弧的产生,将会破坏触头表面粗糙度,导致滞后分合闸时间,严重时会引发击穿爆炸事故。因此,亟待开展高压真空断路器灭弧性能监测研究。现有对高压真空断路器灭弧性能的研究主要采用对灭弧室真空度的测量,但是存在测量周期较长、无法保证气密性等问题。通过分析灭弧室内熄弧原理,发现根据介质恢复时电弧电阻对电弧电流衰减特性的影响可以反演灭弧室内的熄弧水平。据此提取电弧电流趋势项作为灭弧能力的表征量,提出了一种仅基于电气量的高压真空断路器灭弧能力在线检测方法。该方法具有能够快速实时监测及测量手段安全的优势,现场实测数据及数字仿真验证了其有效性。     

无磁触头真空灭弧室内电弧的形态与转变

引用美国西屋公司最近实验结果,对无磁触头真空灭弧室内的电弧形态及其转变条件进行分析和讨论,供国内真空灭弧室研究、设计、制造技术人员参考。     

影响 35kV 真空灭弧室电性能的因素分析

通过试验与理论分析，研究了灭弧室内部电场分布、触头结构、触头材料及制造工艺等因素对３５ｋＶ真空灭弧室电性能的影响，提出了解决我国３５ｋＶ真空灭弧室存在弧后重燃和耐压水平下降问题的思路     

真空灭弧室触头含气量与动态真空度

研究了灭弧室内工作表面吸气与放气的动态过程,分析了触头材料的含气量与电弧输入能量对动态真空度的影响,讨论了开发更大电流等级真空断路器对触头材料的要求。     

高压SF6断路器灭弧室电场优化与分析

采用有限元软件ANSYS对SF6断路器灭弧室内触头形状进行了优化,进而得到最优的电场分布。主要分为两部分,第一部分得到了有限元法计算电势的弱解方程,并利用有限元软件ANSYS精确建立了断路器灭弧室的CAD模型,具体介绍了断路器灭弧室电场优化的方法;第二部分根据计算结果分析了断路器灭弧室内的电场分布,并详细分析了触头形状的改变对灭弧室内电场的影响。得到的电场优化计算结果为高压断路器灭弧室的优化设计提供了参考数据。     

自能式SF_6断路器灭弧过程的计算机辅助模拟

基于对电弧物理的现有理解,可用个人计算机对新一代自能式SF_6断路器的灭弧过程进行数值模拟,并预测其开断能力。本文采用的电弧模型以电弧和气体的质量、动量及能量守恒方程以及相关的麦克斯威方程为基础,并考虑了辐射传热、灭弧室壁的烧蚀、湍流强化的动量、能量传输以及触头的运动。电弧模型申守恒方程的求解是由一通用的流体力学计算软件包PHOENICS来完成的。由于在灭弧室内不同时刻的温度、压强、速度和静电势场均可形象地由彩色等值图显示出来,从而可在大大减少短路试验次数的前提下,详细研究不同的设计参数对开断过程的影响。试验结果表明,本文给出的自能式SF_6断路器灭弧室的计算机辅助设计方法是可行的。     

电弧在多纵缝灭弧室中运动和熄灭的试验研究

以国产ＣＪ２０－４０接触器为研究对象，设计了多种结构的触头灭弧系统，用积分布程法计算了触头区域的吹弧磁场，通过试验得到了电弧在各种结构下的重燃率，研究了在不同的自励吹弧磁场作用下，多纵缝灭弧室的缝宽，缝数对电弧运动和熄灭的影响，确定了ＣＪ２０－４０接触器的最佳触头灭弧系统。     

小型断路器灭弧室的仿真与实验分析

针对某小型断路器产品的灭弧室,建立了三维电弧仿真模型并进行了动态特性仿真,仿真结果揭示了灭弧室内电弧的运动规律,电弧弧根从动触头到跑弧道的转移,电弧沿跑弧道向栅片运动并被铁质栅片切割的过程。在此过程中,电弧多次出现背后击穿,电弧在跑弧道拐点长时间停滞,使该位置的电极被强烈烧蚀。此现象得到了实验的验证,同时仿真得到的电弧电压和电流与实验结果较为一致。     

72.5kV真空灭弧室电位和电场分布研究

为分析72.5 kV真空灭弧室的电位分布和电场分布及其影响因素,建立了其轴对称有限元分析模型,计算了其电位分布和电场分布,研究了真空击穿的面积效应,并分析了主屏蔽罩的结构尺寸及多个屏蔽罩对真空灭弧室内部电场分布的影响。结果表明:真空灭弧室动静触头之间、触头和屏蔽罩之间的电位变化比较显著,灭弧室内部电场分布不均匀;随着触头间隙距离、触头半径及倒角部分曲率半径的增大,触头表面有效面积将增大,而灭弧室内部最大场强将有所减小;增大主屏蔽罩的半径和长度,可以使屏蔽罩两端的场强有所减小,在真空灭弧室内安装多个屏蔽罩,可以改善内部电场分布。计算结果可为高电压等级真空灭弧室的优化设计提供参考。     

SF6罐式高压断路器三维电场计算与分析

基于开发的三维有限元仿真软件计算了 SF6 罐式高压断路器灭弧室内的三维电场 ,得到灭弧室内的电场强度分布 ,发现喷口对灭弧室中电场分布的影响较大 ,它的存在使触头附近电场及其变化增大 ,触头间电场更不均匀     

直流大功率接触器自磁场灭弧室电弧特性研究

新型轨道交通牵引系统配电系统一般为直流供电制,其额定电压与电流一般为kV和kA级,因此作为配电系统中的关键元器件,各类直流大功率接触器的需求也进一步提升.制约产品发展的核心问题是直流大功率感性负载条件下接触器灭弧能力及灭弧速率.基于此,该文研究一种自吹弧式灭弧室的电弧特性.通过仿真给出灭弧室主触头流过不同直流电流产生的自吹弧磁场分布,对比分析阻性与不同时间常数感性负载下的分断电弧特性和燃弧能量.最终提出灭弧室内"磁场竞争模型"用以解释燃弧过程中的电压临界值和时间常数临界值现象.自磁场吹弧式灭弧室接触器具有分断高电压、大电流及大时间常数感性直流负载的能力,具有很强的实际应用价值和理论研究意义.     

真空开关关键技术及发展趋势的分析

对真空开关的操动机构进行了论述,对影响真空灭弧室绝缘性能和灭弧能力的触头材料、触头结构、波纹管及屏蔽罩四大因素进行了具体分析,并对真空开关的发展进行了展望。     

真空灭弧室发展分析

阐述了真空灭弧室的发展历史及现状,对决定真空灭弧室发展的4个关键技术:触头材料、电弧控制系统、灭弧室结构及灭弧室制造技术进行了分析,同时对真空灭弧室的发展趋势作了介绍。     

无重击穿少油断路器的设计与计算的探讨(续)

五、无重击穿少油断路器灭弧室结构设计要点。 如前所述,开断线路充电电流时,电弧分解的气体可能削弱灭弧室绝缘,引起触头间隙击穿、沿灭弧室内表面闪络、灭弧片击穿等现象,从而引起重燃。所以,从无重击穿的要求来看,灭弧室结构设计时,应注意下述各点。 1.应便于使电弧分解的气体,顺利排出灭     

新型灭弧系统对背后击穿现象的抑制作用

传统观点认为低压限流断路器的开断电弧进入灭弧室后,电弧就熄灭。近年来通过现代测试设备发现了开断电弧在灭弧室内外的多次转移,即背后击穿现象,降低了开断性能。本文介绍了一种应用于限流断路器的新型混合式灭弧系统,进一步对影响开断性能的不同材料、不同窄缝宽度进行试验。实验证明,新型的灭弧系统不仅有效地抑制了背后击穿现象的发生,而且进入灭弧室的电弧始终具有平稳的较高电弧电压,有效地提高了限流断路器的开断性能     

高电压等级真空灭弧室绝缘结构的研究

为了解真空灭弧室的绝缘性能,通过对72.5kV真空灭弧室试品的冲击耐压试验以发现规律、分析其影响因素并改进绝缘结构。试验表明,其内部绝缘击穿并非发生在触头间隙,而是触头背部与主屏蔽罩间的间隙放电。增大触头边缘与背部过渡处的圆弧半径后,提高了耐压水平。进一步提出126kV真空灭弧室内部绝缘结构的设计方案,计算了电场分布情况并用真空灭弧室绝缘击穿的统计特性分析其耐压特性。