低压断路器电弧背后击穿现象的研究

介绍了低压断路器中电弧背后击穿现象研究的近期进展,指出这种现象产生的原因是由于电弧背后区域的热重燃造成,它与剩余电流有密切关系。在此基础上,分析了影响电弧背后击穿现象的各种因素。     

低压限流断路器背后击穿现象的数值模拟研究

低压限流断路器是广泛应用于工业与民用的低压电器。它采用多个栅片的灭弧室,利用近极压降将进入到灭弧室中的电弧电压提升到一个较高的值,从而在开断电路的同时还起到对短路电流的限制。但目前发现在开断过程中电弧反复进出灭弧栅片的背后击穿现象引起电弧电压的突降,降低了开断性能。根据实际开断物理过程,建立了以热击穿为主的背后击穿物理模型,运用气流场,结合热场、磁场与电流分布,计算模拟了低压限流断路器在开断过程中电弧运动状况与背后击穿现象。     

低压断路器开断过程中背后击穿现象的研究

依据热击穿原理建立了电弧动态模型,对背后击穿现象进行模拟研究,分析了各种因素对背后击穿现象的影响,提出了一种可消除背后击穿现象的新型混合式灭弧系统。     

新型混合式灭弧系统在限流断路器中的研究

低压限流断路器是广泛应用于工业与民用的低压电器,它采用多个栅片的灭弧室,利用近极压降将进入到灭弧室中的电弧电压提升到一个较高的值,从而在开断电路的同时还起到对短路电流的限制。目前背后击穿现象降低了开断性能。本文研究了一种将窄缩与栅片配合应用于限流断路器的新型混合式灭弧系统。控制了栅片间金属短弧的金属蒸气喷流,同时削弱灭弧室中热气体的回流。实验证明,新型的混合式灭弧系统不仅有效地抑制了背后击穿现象的     

SF6断路器热膨胀灭弧技术的发展

一般来讲,高压断路器具有在回路异常、尤其短路发生时,可分合大电流的功能;对输电线路和供电设备起着保护的作用。随着电力需求的扩大,断路器的灭弧方式也屡经变迁。油断路器、磁吹断路器及压缩空气断路器已退出运行行列。目前,真空断路器(VCB)和SF_6断路器(GCB)在运行上是主流,而且在市场的出现已有30多年的历史了,现在VCB多在中压领域,而GCB则在高压     

低压断路器在短路分断过程中的击穿问题

分析了低压断路器分断过程中电弧背后击穿和母排相间击穿两种典型击穿现象之间的关系,提出了把抑制背后击穿和母排相间击穿作为一个问题统一解决典型,并探讨了解决问题的途径和一些具体措施。     

气吹灭弧与压力脱扣技术促进了低压断路器分断性能提高

介绍了气吹灭弧技术的机理及实验研究，新型低压断路器采用气吹灭弧技术的灭弧室结构，以及利用灭弧室产气后生成的压力构成新型压力脱扣器来改进低压断路器限流性能。     

一种小型断路器灭弧系统设计

小型断路器作为配电电器的一种,主要用于保护电气线路及设备的安全。当电气线路或用电设备发生过载、短路等故障时,其脱扣器及时动作,可靠地将电路切断,保证了线路和设备安全,因此被广泛使用。但是,由于断路器分断过程中电弧的存在,使断路器分断时间延迟,烧损触头,甚至在严重情况下可引起着火和爆炸。因此,在小型断路器中设置灭弧系统,使电弧存在时间尽量缩短,以减轻危害,并提高断路器的分断能力。     

低压限流断路器中电流和灭弧室之间相互作用的机理

本文介绍了限流低压保护开关置中单路,双路和四路灭弧的不同形式触头分布情况。讨论了电弧换向从动触头臂到换向杆的影响。介绍一种新型快速旋转电枢的电磁铁。通过有限方法研究了这种电磁铁的性能。用相同方法研究了灭弧室的结构和各种参数对触头斥力的影响。用电容器组进行了试验并用数据采集系统测量了试验结果。     

低压限流断路器开断过程重击穿现象及防止措施

本文采用光电测试系统，观察到在低压限流断路器开断过程中的电弧电压跌落现象。对断路器测试分析发现，这一现象是由电弧通道转移至触头区引起，而造成电弧通道转移的主要原因是发生在触头区的重击穿现象。通过分析影响开断过程电弧重击穿现象的主、要因素，本文提出了几种抑制开断过程重击穿现象、提高断路器限流特性的有效方法。     

改进混合型限流断路器限流特性及换流电弧能量分析

混合型限流断路器兼备了机械开关良好的静态特性和固态开关无弧快速分断的动态特性,是国际上断路器研究的新方向。为了对高di/dt电流下混合型限流断路器的换流电弧能量进行分析,在已研制出的两种混合型限流断路器样机基础上,开展了相同实验线路参数和设定动作值条件下的两种限流断路器方案的对比实验。改进方案可将电流上升率di/dt为18A/μs的短路电流限制到7.5kA,分断动作时间1ms,相比于初始方案,改进方案分断速度更快,限流能力更强。进而计算了2种方案在不同短路电流上升率下的换流电弧能量,并分析了电弧能量对触头烧蚀特性的影响。改进方案能够有效地降低换流电弧能量,减小电弧对触头的烧蚀,提高触头寿命。研究表明改进方案更适合需要多次分断高di/dt短路电流的应用场合。     

石英砂熔断器限流和熄弧原理的新研究

通过理论分析表明,石英砂熔断器具有强烈的限流和熄弧性能的原因是,电弧被限制在熔体汽化后让出的很小的空腔中燃烧,其散发功率总是大于输入功率,因而它自动趋向熄灭。     

晶闸管整流电路的蒸发冷却研究

介绍了晶闸管整流电路中晶闸管冷却的重要性，建立了晶闸管的恒压式蒸发冷却试验台，从晶闸管相对于环境的表面温升和晶闸管与环境间的热阻两方面入手，证明了晶闸管整流电路采用蒸发冷却方式的可行性。通过与其它散热方式相应参数的比较，指出晶闸管采用蒸发冷却比其他冷却方式具有明显的优越性。     

三阶段电流转移混合型无弧直流断路器

针对高压直流电路存在开断困难的问题,提出了一种无弧直流断路器的拓扑结构。该拓扑结构采用三阶段的电流转移方案,解决了基于传统强迫关断原理的混合型断路器开断时,高速机械开关在打开瞬间有较大的反向恢复电压,需要给预充电电容另加充电电源的问题。通过等效数学模型对工作阶段的临界时刻进行数学计算以及对其推导的正确性进行仿真分析。分析结果表明,采用所提出的拓扑结构不但可以使机械开关无弧分断,而且分断速度较快。     

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器,在辅助换流电路分断过程中,缓冲电容放电会影响机械开关分断时间;当主断路器完成分断动作,线路能量仅仅依靠避雷器释放,避雷器投入费用较高,能量释放过程较慢,容易造成器件损坏,并影响避雷器使用寿命。提出一种强制换流型混合直流断路器方案,分析了该断路器工作原理,通过对比仿真验证了该方案的可行性。与传统基于全控型器件的强制换流型混合断路器相比,其在实现电流双向流动的同时全控型器件减半;阻止了缓冲电容放电对机械开关动作时间的影响;引入接地引流二极管,可使线路电流尽快减少到零。     

提高直流输电换相能力的强迫换相拓扑结构研究

针对传统高压直流输电逆变侧易发生换相失败的问题,提出了一种新型强迫换相桥路拓扑,该拓扑的阀臂采用了两组串联晶闸管通过电容器并联结构.基于该拓扑结构,给出了3种工作状态及相互切换模式,设计了电容电压控制策略,并通过理论计算得到了电容预充电压的最优值.最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了所提出的新型桥路模型,进行正常及故障情况下的仿真,验证了电容电压控制策略的正确性,且与传统HVDC相比,新桥路能防御交流系统大部分单相故障,对三相故障也有很好的防御效果,有效地降低了换相失败发生的概率.所提出的拓扑结构可以有效提高HVDC对换相失败的抵御能力,改善系统的故障恢复特性.