10kV/2kA混合型限流熔断器用电弧触发器的分析与设计

电弧触发式混合型限流熔断器是电子测控式限流熔断器的一种更新装置,具有可靠性高、体积小、成本低等优点,但现有产品的最高额定电流只有600A,额定极限分断电流只有25kA。为此,对电弧触发式装置进行了分析,认为制约其额定电流和极限分断电流水平的关键因素是电弧触发器的动作快速性不够,提高动作快速性的有效方法是提高狭颈的载流密度。基于ANSYS 11.0软件对电弧触发器进行仿真分析和参数优化,获得了电弧触发器熔体的优化设计结构。实际制作的电弧触发器,其狭颈额定载流密度高达3 300A/mm2,可用于额定电压10kV、额定电流2kA、额定分断能力40kA的混合型限流熔断器。     

大容量铅酸蓄电池组内阻测量装置设计与分析

铅酸蓄电池的内阻是反映铅酸蓄电池性能的重要参数,准确测量铅酸蓄电池的内阻对于分析铅酸蓄电池组的性能非常重要.大容量铅酸蓄电池的内阻非常小,单块大容量铅酸蓄电池的内阻约为几十微欧,常规方法难以准确测量.分析对比了几种蓄电池内阻测量方法,提出适合大容量铅酸蓄电池组内阻的测量方法——瞬间直流放电法,并设计了大容量铅酸蓄电池组...     

填砂密度对熔断器分断能力和电弧模型的影响

熔断器用石英砂的装填密度关系到熔断器能否成功开断故障电路,但对于装填密度如何影响熔断器电弧电压以及熔断残体的形状,还缺乏定量的研究.文中研究了石英砂填充密度对电弧电压、电弧通道的轴向燃烧速率和径向扩展速率的影响,得到了保证安全分断的熔断器填充密度范围.设计了单狭颈银熔体的可控燃弧时间短路分断试验,保证燃弧过程的近似电流恒定;制作了可精确测量填充密度的可拆卸灭弧室,以精细观测熔断残体.通过对比试验,分析了经典石英砂燃弧模型在本研究中的应用效果.试验结果表明,石英砂装填密度应高于1.65 g/cm3,经典模型在不同的装填密度下不能统一地描述燃弧特性,适用性受到限制.     

电弧触发式电磁斥力高速开断混合型直流限流装置设计与试验

针对目前商用化最为普遍的电子测控式爆炸辅助混合型限流熔断器存在的两个问题,从更改机理的角度出发,提出一种电弧触发式电磁斥力混合型限流熔断器方法。电子测控式爆炸辅助混合型限流熔断器采用电子测控作为短路检测的手段,可能存在因电磁干扰带来的误动。新方案采用电弧触发检测作为短路检测的手段,从机理上避免了电磁干扰可能带来的影响。电子测控式爆炸辅助混合型限流熔断器采用爆炸辅助开断作为快速形成断口的手段,炸药的存在带来了安全性较低,高温下易分解的问题。新方案采用电磁斥力辅助开断作为快速形成断口的手段,从机理上避免了使用炸药带来的问题。针对灭弧熔断器,建立了含熔体烧蚀、截面扩展的数值计算模型,经对比,仿真结果与试验结果的一致性较好。研制了电弧触发式电磁斥力高速开断混合型限流熔断器原理样机,进行了2.7A/?s初始短路电流上升率条件下的整机分断试验,短路电流被限制在2.55k A,整个分断过程耗时1.7ms,成功分断的试验结果证明了设计方案的有效性。     

特殊负载与机载电源匹配研究及有源电力滤波器仿真设计

为提高某型飞机装备的高功率雷达系统的供电可靠性，通常采取三相无刷交流发电机为其单独供电。然而随着服役时间的增长，发电机会出现断轴、转子扫膛等严重故障。在多种故障因素中，雷达负载与发电机供电不匹配是影响发电机寿命的重要因素之一。为此，文中对特殊负载与机载供电电源匹配进行研究，建立谐波对于电机运行的仿真模型；并利用Matlab软件设计电力滤波器模型，运用滞环比较法控制策略对电力电子开关进行控制，实现滤除谐波的功能。最后，提出其他防止谐波的建议，为发电机改装和新型适配电源的研制工作提供理论支撑。     

基于半经验模型的高压限流熔断器电弧特性的计算与分析

高压限流熔断器的电弧特性决定了其分断过电压和分断能力。为研究这一电弧特性,在分析燃弧过程物理原理的基础上,建立了半经验式的限流熔断器电弧模型。模型考虑了熔体烧蚀、电弧通道截面积扩展、电弧电场强度、电弧极区电压降及电弧融合等必要的物理过程,对每个过程的计算主要采用经验公式。通过多次短路分断试验对模型进行检验,结果表明计算和试验具有较好的一致性。以XRNT1-12/200-50型高压限流熔断器为例,应用该模型对不同结构参数下的电弧特性进行了计算分析,讨论了过电压和燃弧能量随参数变化的规律,给出了使过电压和燃弧能量都能满足要求的设计方法。     

含矩形狭颈熔体熔断器的电弧阶跃电压试验分析

熔断器电弧点燃产生的阶跃电压对限流作用和电气绝缘有很大影响。为在数值上准确描述起弧瞬间熔断器的外部电气特性,分析了单个矩形狭颈熔体熔断器在短路分断时产生的阶跃电压,得到了在起弧电流密度为10～45kA/mm2、石英砂颗粒和包裹紧实程度相同的情况下电弧初始电位梯度与起弧电流密度之间近似线性的关系,并讨论了是否添加石英砂对阶跃电压的影响。在此基础上,改变熔体的狭颈长度和串联狭颈数,通过对比分断试验,分析了线性关系的合理性。结果表明,试验模型可以扩展应用到多狭颈串联的高压熔断器小比例或全比例试验。