杯状纵磁真空灭弧室开断能力与触头直径和触头开距关系的试验比对

对杯状纵磁真空灭弧室的极限电流开断能力与触头直径和触头开距间的关系I=k×D2×Bz0.4进行了试验验证。当触头直径分别为48,58,66mm时,触头开距设定为8,11,14mm,对9只真空灭弧室试品在振荡回路上进行极限开断能力试验;用三维有限元方法对9种情况下的纵向磁场进行了计算;将计算结果带入公式与试验结果及灭弧室开断能力标定值进行比较,考虑试验的误差,认为公式有参考意义。     

触头结构对真空灭弧室开断能力影响的试验研究

<正> 真空断路器的灭弧室外形结构,几乎已典型化,而灭弧室中触头的几何形状及触头材料,则相差很大。近几年来,由于触头几何形状设计改变,开断电流有了较大的突破,在实验室中开断能力已达到200kA以上。为了研究触头结构对真空灭弧室的开断能力的影响,我们对几种不同触头结构的真空灭弧室的开断能力,进行了试验研     

铁芯式两极纵磁真空灭弧室铁芯中涡流分析

真空灭弧室在通过交变电流时会有涡流产生,涡流会降低真空灭弧室的开断能力。该文对铁芯式两极纵磁真空灭弧室中铁芯的涡流进行了数值分析。结果表明,结构参数的变化对涡流产生影响,铁磁物质的材料参数的变化也涡流产生影响。另外计算结果还表明,采用铁芯叠片的方法可有效地抑制涡流,这有利于提高该真空灭弧室的开断能力。最后还介绍了一种改进的铁芯叠片方案,数值分析表明该方案可行,采用该方案可简化生产工艺,降低成本。     

基于真空灭弧室与SF6灭弧室串联的混合断路器

论述了基于真空灭弧室和SF6灭弧室串联的混合断路器开断能力提高的原理,分析了混合断路器两灭弧室的介质恢复过程。结合混合断路器开断能力提高的机理提出了混合断路器对其操动控制机构的要求,设计了一种基于真空灭弧室与SF6灭弧室串联的光控模块式混合断路器实验模型。实验模型能满足分析混合断路器中真空灭弧室与SF6灭弧室在不同时刻协同动作开断容量增益特性的要求,其协同动作时间分散性在微秒级。实验对比了SF6断路器与基于相同SF6灭弧室串联真空灭弧室的混合断路器短路电流开断能力,证明在不增加SF6气体使用量的前提下,混合断路器具有比SF6断路器更加优越的开断能力。     

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     

基于CCD高速摄影仪的直流电弧实验研究

针对大容量中压直流断路器故障电流开断过程,利用CCD高速摄影装置对电弧运动过程进行了影像捕捉。该实验是在1 400 V直流开断实验平台上完成,分别在矩形和V型两种不同灭弧室结构下进行直流断路器开断实验,并对比两者的开断特性。结果发现灭弧室结构对灭弧性能有重要影响,矩形灭弧室与V型灭弧室对燃弧过程的影响差别很大。通过检测电弧影像的实验研究对大容量中压直流断路器的设计具有重要的指导意义。     

高压交流真空断路器开断直流电路的试验

以人工过零法进行了用ZN3—10/600—150型、ZN4—10/1000—200型和ZN—10/1000—300型高压交流真空断路器单个灭弧室成功地开断8、11和15.5kA直流电流,以及用两台ZN4—10/1000—200型断路器灭弧室两串三并开断直流电路,最高开断参数达25.8kA、26.7kV的试验。对具有纵向磁场的ZNN—10型(暂)真空断路器,在固定开断电路参数的条件下,进行了单个灭弧室连续开断直流电路的试验,为50kA、30kV高压直流断路器的建造奠定了试验基础。     

应用HCSR和并联灭弧室提高气体断路器开断能力的研究

高耦合电抗器(HCSR)辅助开断并联灭弧室是解决大电流故障开断的一种有效方法。由于SF_6电弧自身的负伏安特性会影响并联支路电流的同时过零,增加了开断并联SF_6电弧支路的难度,限制了其在高电压领域的应用。结合高耦合电抗器辅助并联支路开断的设计思想,首先利用40.5 kV断路器两柱相同灭弧室,进行了小电流条件下,SF_6电弧并联支路开断的试验研究,重点分析了开断电流大小、燃弧时间长短与均流、限流开断特性间的关系。其次,针对80 kA大电流条件下的并联支路开断特性,进行了单分试验的初步研究和验证。结果表明,在开断小电流、耦合电抗器设计参数不变的情况下,开断的短路电流越小,两柱并联的灭弧室越易实现同步均流开断,随着开断电流的增加,均流开断区间向燃弧时间较长的方向偏移;在开断80 kA大电流时,合理地设计电抗器参数,能够实现并联支路的均流开断,但较难完全避免并联支路限流开断的出现。两轮试验均表明首开支路熄弧后,断口两端的电压瞬间叠加电抗器单臂电感的压降而发生突变,并引起波形振荡,耦合电抗器单臂电感会对线路总电流产生一定的限流作用。     

运行中真空灭弧室寿命分析

本文针对运行中真空断路器灭弧室何时需要更换进行了分析，并提出了在同时考虑顿定短路开断和额定电流开断时灭弧室的影响对估算灭弧室寿命的方法     

一种用于真空灭弧室的磁屏蔽罩

研究了由外部接线产生的磁场对真空电弧的影响.这一横向磁场会将电弧吹向弧隙外侧,削弱了真空灭弧室的开断能力.因而提出了一种磁屏蔽罩,以避免真空电弧受到外部磁场的影响.试验结果表明,该磁屏蔽罩可有效地提高真空灭弧室的开断性能.     

触头材料的开断性能的研究

利用辩波电流回路在高压SF_6断路器灭弧室相似模型上对国内外常用的几种触头材料进行开断特性对比试验研究,结果表明用预烧钨骨架熔融浸渍法制造的铜钨80触头材料开断性能较优。     

基于永磁操动机构的混合断路器开断能力探讨

论述了基于真空灭弧室和SF6灭弧室串联的混合断路器开断过程.探讨了真空灭弧室与SF6灭弧室对开断能力提升的协同作用,结合混合断路器开断能力提高的机理分析了混合断路器对其操动控制机构的要求.最后设计了一种基于真空断路器与SF6断路器串联的光控模块式混合型断路器实验模型,实验模型采用永磁操动机构解决真空灭弧室和SF6灭弧室...     

基于APDL与GUI动态电场计算方法研究

开断容性电流是高压断路器一项重要而且严格考核的试验项目。由于容性开断电流非常小,灭弧室内气流状态对开断过程影响较小,开断过程可近似为空载开断。此时断路器性能主要决定于灭弧室的动态电场分布,因此计算断路器在开断容性小电流时的动态电场分布有很大的工程意义。文中结合断路器灭弧室结构特点,提出了基于APDL参数化编程为主、GUI为辅进行断路器开断容性小电流过程中动态电场的计算方法。通过研究动态电场计算数学模型、动态数据模型及电场最大值的动态提取及曲线绘制等关键技术,实现断路器灭弧室的动态电场计算和绘制关键零件电场最大值的变化曲线。通过一种典型瓷柱式断路器的灭弧室动态电场计算,获得关键零件电场最大值并绘制变化曲线,以此判断动态电场分布是否满足设计要求。该方法效率高、通用性强,对开断容性小电流的断路器设计和研发具有指导意义。     

利用BM—35型断路器的强化原理来提高其它类型油断路器的可靠性和开断能力

目前苏联35—110千伏带隔片灭弧室(去离子棚)的油断路器的数量很大。根据BM—35断路器使用经验和试验资料,现行的灭弧室形式不是经常有效地熄灭电弧,特别是在开断极限电流时,并因此而加大了开断短路的时间及由此而产生的不良后果。试验结果证明:可利用BM—35型断路器的强化原理来提高带隔片灭弧室和其它灭弧系统的断路器的工作可靠性和开断能力。     

不同灭弧室串联的双断口真空断路器分压特性研究

文中针对不同灭弧室串联构成的双断口真空断路器电压分布特性展开研究,旨在实现双断口真空断路器的自均压和最大开断能力。基于Ansoft仿真软件,建立了不同结构的12 kV真空灭弧室串联构成的双断口真空断路器电场分析模型,分析了每种组合的电压分布情况并计算了等效电容参数,通过双断口真空断路器等值电路分析了不同灭弧室串联组合的自均压效果。然后搭建了高频分压试验平台,进行了不同灭弧室构成的双断口真空断路器分压试验试验,得到了不同组合方式下的电压分布特性。结果表明:在无均压电容的条件下,通过不同灭弧室的合理组合可改善电压分布情况,获得较好的自均压效果,以提高双断口真空断路器的开断能力。文中的研究工作为减小均压电容和提高双断口真空断路器的开断能力奠定了基础。     

外部接线对横磁场触头结构真空断路器开断能力影响的分析

计算了手车结构中外部接线对真空灭弧室弧柱的电动力,认为横磁触头结构真空断路器在开断大电流时,外部接线产生的电动力是导致开断失败的主要原因。建议尽量缩短真空灭弧室两端径向引出线的长度,以减少外部接线对灭弧室开断能力的影响。     

10kV开关电气特性运行状态试验研究

本文以从电力系统中退出的具有若干运行年限的10 kV真空断路器为研究对象,通过回路电阻测量、开断关合电流试验、耐压和局放试验等,获得了断路器的局放TEV数值等一系列很有价值的数据。在对试验现象和试验数据进行整理分析后得出:断路器和灭弧室的耐压性能没有下降,采用TEV测量方法能够发现由断路器一次回路元件松动引起的局放异常,是一种方便快捷、具有有效捕捉能力的方法;灭弧室真空度已有下降但尚未对耐压和开断能力造成影响;断路器一次回路完整性未遭破坏,依然具有正常通流能力,其开断能力也能够满足要求。     

一种塑壳断路器灭弧室的优化设计研究

塑壳断路器传统的灭弧室结构已很难提高断路器的开断性能,针对此问题,对灭弧室栅片的形状进行改进,并增加不让电弧进入灭弧栅片腿部的措施。通过试验证明,采用交错放置一定形状灭弧栅片的灭弧室,并在灭弧栅片腿部粘贴一红钢纸板,能有效提高断路器的分断能力。     

超高压SF_6断路器开断过程的数值分析

阐述了超高压SF_6断路器现代化设计的必要性。在灭弧室全场域数值分析基础上,对SF_6压气式断路器的三种开断过程:即开断小电容性电流后的介质恢复强度、端子短路故障开断能力及近区短路故障开断能力进行了数值分析。     

断路器开断短路电流累积烧蚀效应研究

断路器在多次开断短路电流后,准确评估电流能量对灭弧室弧触头的烧蚀程度是一个困扰运维人员的技术难题,特别是在不解体断路器灭弧室的条件下,采用电气试验手段以何种特征参量准确反映弧触头的寿命状态是该难题的关键。文中重点研究断路器开断短路电流后触头的累积烧蚀效应,采用4台真型500 kV柱式断路器作为研究对象,结合动态电阻测试手段,在短路开断合成回路中跟踪检测断路器电寿命试验过程中弧触头状态的演化趋势,研究得到了电寿命试验前后弧触头烧蚀特性,以及表征弧触头状态的特征参量(有效接触位移、接触电阻和累积电流开断能量)的关联性,揭示了短路电流累积开断效应对断路器寿命状态的影响规律,可为运维人员评估断路器灭弧室状态以及制定后续检修策略提供依据。