SF6替代气体灭弧性能的研究进展综述

综述了德国ABB和亚琛工业大学,日本东芝、名古屋大学、东京电机大学,韩国晓星以及西安交通大学等国内外研究机构在SF6替代气体灭孤性能方面的研究现状,可以看出,近年来国内外在这一领域的研究逐步深入,不断地为新型高压电器的研发提供理论依据和技术支持.     

中压开关柜在线监测装置的研制及其抗电磁干扰设计

介绍了用于现场监测中压开关柜的母线温升、绝缘状态、机械特性数据,并通过液晶显示的在线监测装置。该装置利用80C196KC单片机对机械、温度、绝缘传感器传送过来的信号进行采集、处理和分析,并根据用户通过键盘所设定的阈值进行超限报警指示,同时通过RS-485通信接口将数据输送到上位机。针对所研制的监测装置工作环境的电磁干扰问题,讨论了几种软、硬件抗电磁干扰的方法。     

真空断路器机械特性的在线监测方法

研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感器监测分合闸线圈电流,配合动触头位移曲线,得到反映真空断路器机械特性的多个特征参量。     

真空电弧磁流体动力学模型与仿真研究

以离子与电子的双流体模型以及麦克斯韦方程为基础，推导得到了真空电弧的二维磁流体动力学(MHD)模型。MHD模型中包括质量方程、动量方程、能量方程、麦克斯韦方程和全欧姆定律，通过对这些方程的数值计算，得到了真空电弧等离子体参数与电流密度的分布，文中计算分析了电弧电流、电极间距以及不同分布的纵向磁场对真空电弧等离子体参数与电流密度的影响。     

基于振动信号小波包提取和短时能量分析的高压断路器合闸同期性的研究

该文提出了一种分析高压断路器合闸同期性的新方法将小波包提取算法和短时能量分析方法相结合，利用小波包分解与重构原理将断路器合闸振动信号分解到不同频段中，并对代表高频冲击信号的分解系数进行重构，然后运用短时能量分析方法对重构后的信号进行分析，辨识出合闸变位点。通过对三相合闸过程的分析，得出三相同期性。通过MATLAB仿真分析和实验结果验证了该方法的有效性。     

真空断路器电寿命试验的微机控制和测量

阐述了真空断路器电寿命试验的重要性和用降低电压法进行真空断路器电寿命试验的基本原理。详细介绍了用微机控制和测试真空断路器电寿命试验的方法、原理及试验结果。     

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.     

大开距条件下杯状纵磁触头间隙磁场特性

“碳达峰、碳中和”目标的提出使得高压真空灭弧室的研制与发展受到广泛的关注与重视。为此,通过增大杯壁开槽旋转角的方式探究了6槽杯状纵磁触头在高压真空灭弧室中应用的可能性。研究结果表明：增大开槽旋转角是大开距下增强6槽杯状纵磁触头间隙纵向磁场的有效手段;适当地增大触头杯高和杯壁厚度不仅会使得触头电阻明显下降,也使得开槽旋转角进一步增大,从而使得纵向磁场得以继续增强;支撑件的添加可以使具有较大开槽旋转角的触头结构强度明显增加,而间隙纵向磁场的下降并不明显。论文研究结果可以为杯状纵磁触头在高压真空灭弧室中的实际应用提供借鉴与参考。     

40.5 kV/50 kA真空开关用双层线圈式快速斥力机构驱动技术的仿真研究北大核心CSCD

对于高电压大开断容量的真空断路器,为了实现运动机构在长开距下的快速驱动,文中提出一种双层线圈式快速斥力机构来产生更大的电磁斥力,建立仿真模型模拟其运动特性。研究了金属盘厚度、线圈内径、线圈匝数和初始间隙等参数对快速电磁斥力机构运动特性的影响,结果表明:仿真结果与实验结果比较吻合,得出了一般性的设计指导原则。双层线圈式快速斥力机构能够快速动作,满足故障限流器快速开断电路的要求。分闸期间电磁排斥的上升时间非常短,下降时间相对较长,并且电磁排斥力的峰值很大。在此基础上,设计了一种新型排斥线圈放电电路,通过控制不同电容器的放电时序来驱动运动机构,不仅可以满足故障限流器开断电路的速度要求,而且电磁斥力峰值显著降低,很大程度上降低了对斥力机构机械特性的要求。基于本文电磁斥力机构的真空断路器,满足了高压故障限流器的开关装置要求。     

Numerical Simulation of Low Current Vacuum Arc Supersonic Flow

Based on a two-dimensional axisymmetric magneto-hydrodynamic （MHD） model, low current vacuum arc （LCVA） characteristics are studied. The influence of cathode process under different axial magnetic fields and different anode radii on LCVA characteristics is also simulated. The results show that the influence of both cathode process and anode radii on LCVA is significant. The sign of anode sheath potentials can change from negative to positive with the decrease of anode radii. The simulation results are in part verified by experimental results. Especially, as the effect of ion kinetic energy is considered, ion temperature is improved significantly; which is in agreement with experimental results.