不同电极激光触发真空开关高频开断能力研究

为研制综合性能更优的脉冲功率闭合开关,满足脉冲功率系统对开关重频工作能力的需求,基于可拆卸真空腔体搭建试验电路,考察电极间距、电流频率及极性配置方式对不同电极激光触发真空开关(lasertriggered vacuum switch,LTVS)高频开断能力的影响。试验结果表明,横磁电极LTVS的高频开断能力明显优于纵磁电极;开关的开断能力随着电极间距的增大逐渐降低,采用横磁电极开关的开断能力受电极间距影响更明显;受触发材料影响,靶材为KCl+Ti混合材料且开关为正极性时,电流频率增加会显著降低LTVS的高频开断能力,而负极性时,频率变化对开断能力并无明显影响;不同极性配置下,电流过零时较为活跃的触发材料释放的带电微粒会在不同程度上影响LTVS的高频开断能力。该研究结果可为后续进一步优化LTVS的综合性能提供参考和建议。     

基于高频振荡回路的激光触发真空开关开断特性

真空触发开关(TVS)是脉冲功率技术的重要开关器件,随着脉冲功率系统向更高工作频率的方向发展,要求TVS具有在高频回路中稳定工作的能力,因此采用LC高频振荡回路对一种新型激光触发真空开关(LTVS)进行实验研究,考察振荡回路频率、间隙电压以及初始等离子体浓度等因素对LTVS的开断特性的影响。实验结果表明,振荡回路频率增加和间隙电压升高将导致电流峰值及电流过零点变化率升高,电路未成功开断或者发生重击穿概率增加;重击穿时间间隔随间隙电压和回路频率升高而缩短;LTVS未成功开断或者发生重击穿概率与初始等离子体浓度无关。实验结果对于改善LTVS在高频回路中的稳定工作能力具有参考价值。     

电弧参数对激光触发真空开关重频开断特性的影响

激光触发真空开关(LTVS)的电弧特性受外电路参数和触发材料的综合作用,影响其开断性能。该文基于可拆卸真空腔体搭建实验电路,改变电流频率、工作电压、电流峰值、电极结构及触发材料种类等因素,对比相应条件下LTVS的完全开断时间差异,分析不同电弧参数对LTVS重频开断特性的影响,讨论LTVS开断过程中真空电弧与触发材料的作用关系。实验结果表明,LTVS的完全开断时间随电流峰值和工作电压的上升而增长,随电流频率的增加而缩短;纵磁电极对LTVS开断能力的提升效果随电流频率变化;LTVS的开断特性受触发材料种类影响明显,NaCl、KCl、TiH2和Ti+KCl几种材料中,热传导能力最佳的Ti+KCl开断特性最差,开断频率1.4kHz,峰值2.6kA的电流所需时间约为7ms。研究结果可为LTVS产品设计提供参考。     

真空开关容性电流开断技术

文中针对目前真空开关在电容器无功补偿领域应用情况,介绍了真空开关电容器投切过程机理及两种检测真空开关容性电流开断能力的合成试验回路设计方案,并分析了目前几种常见真空开关容性电流开断技术特点。此外,介绍了文中开发的纳秒连续脉冲老炼技术。根据实验结果,纳秒连续脉冲老炼技术能有效降低容性电流开断后重击穿概率和重击穿概率分散性,因此该技术对提高真空开关容性电流开断能力具有显著效果。文中期望对促进真空开关的容性电流开断技术的不断进步有所帮助,从而使得真空开关能在容性无功补偿领域向着更高的电压等级迈进。     

单边纵磁结构触发真空开关的试验研究

为提高触发真空开关的峰值电流导通能力,借鉴真空灭弧室的设计经验,利用线圈型触头开发了单边纵磁结构的触发真空开关。详细介绍了开关的结构,并测量了其实际导通能力与触发性能。结果表明,这种结构的触发真空开关,最大单波导通电量可达５０Ｃ以上,导通时延在５μｓ左右。简略地讨论了磁场的作用。     

真空开关开断机理及其影响因素

阐明了真空开关开断电流的机理,系统地总结分析了影响真空开关开断能力的各种因素。     

断路器容性电流开断能力研究北大核心CSCD

容性电流开断能力,特别是C2级开断能力,已成为断路器满足工程需求的关键指标,因开断过程中易发生重击穿故障而导致试验失败的风险较大,故需对其容性开断能力进行评估。基于容性电流特点,文中采用“恢复电压”及“最小临界电压”评估其开断容性电流能力,且“恢复该电压”低于“最小临界电压”时,断路器具有开断容性电流的能力。采用电场及气流场耦合分析方法,断路器开断性能进行评估,得到试验工况下“恢复电压”均小于“最小临界电压”,表明该断路器具有容性电流开断能力,顺利通过C2级试验验证,进一步表明采用“最小临界电压”评估断路器容性电流开断能力的可行性,为断路器开断容性电流设计提供参考。     

500kV串联电抗器对线路断路器开断能力的影响研究

在短路电流严重超标的地区合理地加装串联电抗器是降低局部地域短路电流水平的一种有效手段,但是线路加装串联电抗器后会影响线路断路器的正常开断。以500 k V鹏深双线串联电抗器工程为例,研究了串联电抗器对线路断路器开断能力的影响,研究结果表明:当串联电抗器装在线路一侧时会造成该侧线路断路器断口暂态恢复电压陡度超出标准规定值,致使其在开断短路电流过程中发生重燃而导致开断失败;在串联电抗器两侧并联电容器可降低暂态恢复电压陡度,对于鹏深双线串联电抗器工程建议上述电容值取为60 n F;装设串连电抗器后虽然增加了短路电流直流分量的时间常数,使短路电流中的直流分量衰减较慢,但由于短路电流幅值的显著降低,从而使得灭弧过程中电弧释放的能量并不高,不会影响断路器的开断。     

真空断路器高频电流开断特性的影响因素和研究方法

对影响真空断路器高频电流开断特性的一些因素做了介绍。认为这些因素的综合效应决定了真空断路器的高频电流开断特性;电流在零值附近的变化率和触头间隙在电流开断后的介质恢复速率是影响真空断路器高频电流开断性能的决定性参数。并指出了利用计算机模拟的方法研究真空断路器高频电流开断特性的必要性。     

激光触发真空开关的微电流研究

从微电流的角度分析激光触发真空开关(laser triggered vacuum switch,LTVS)的触发特性。通过设计微电流测试电路,在开关两端施加一定的电压,施加电压值不能使开关导通,这样可以更好的分析开关导通前,开关内部初始等离子体的发展情况。通过实验发现,在双脉冲激光作用下,平面型LTVS的微电流随着施加电压的增加而增加,连续两次脉冲激光照射平面型LTVS的目标材料,产生更多的初始等离子体。结果表明,双脉冲激光的触发模式,有利于降低开关导通所需的触发能量,微电流的产生是ns级,使得开关可以高速稳定的导通,从而有利于开关整体装置的小型化与实用化设计。     

触发真空开关的触发寿命

触发真空开关是一种新型的高压脉冲开关。本文介绍了这种开关在应用中遇到一个重要问题——触发寿命问题。其中重点阐述了开关触发极的结构和特点,影响触发寿命的因素以及提高触发寿命的方法。     

大功率纵磁场真空断路器的大电流加速电寿命试验的研究

通过对国产10kV/630A/20kA真空断路器实际电寿命试验以及大电流开断试验,研究了大功率纵磁场真空断路器采用大电流加速电寿命试验方法的可行性,试验及理论分析表明,对于纵磁场真空断路器采用大电流加速电寿命试验不仅方法可行,而且还能由短路电流分断次数推算出等效额定电流下的操作次数来。     

大电流螺旋式绕组轴向分量电流作用下的扭矩及铁心结构中的电流

探讨了螺旋式绕组在其轴向分量电流作用下产生的扭矩和扭转变形,以及在铁心结构中产生的感应电流。     

触发电流对真空触发开关导通特性影响的实验

基于真空触发开关的导通机理,设计真空触发开关导通特性的实验研究方案。在详细分析真空触发开关导通过程的基础上,利用不同参数的触发电流导通真空间隙来研究对真空间隙导通过程的影响规律:在相同主间隙电压下,导通所需的触发电荷量随着导通时间的增长而在一定小范围内随之增长,而导通延时又随着触发电流的电流增长率和峰值增大而减小。再通过对导通过程影响规律的深入分析,得到了真空间隙的导通条件。即在主间隙电压为定值时,真空间隙导通所需的触发电荷量要近似满足一定关系。     

激光触发真空开关的目标材料触发特性

激光触发真空开关(LTVS)和电气触发真空开关(ETVS)的关键区别是触发方式不同,由于LTVS采用激光照射目标材料产生初始等离子体的方式,不同的目标材料对LTVS的触发特性产生不同的影响。使用3种激光波长(1 064 nm、532 nm和266 nm)测试目标材料的触发特性,总体上导通时延随着激光能量的增加而减少。     

接触器分断时高频过电压及电流信号采集技术

接触器分断时产生的频率高、幅值大的过电压信号是衡量接触器性能的重要指标之一。本文介绍了以数字信号处理器(DSP)为核心的高速数据采集系统，并对主要硬、软件技术进行了详细说明。     

高分断能力NH系列熔断器

在进行了大量的卓有成效的研究的基础上，开发成功的ＮＨ系列熔断器具有很强的限流性能，分断能力达１２０ＫＡ，时间－电流特性曲线的分散性控制在５％以内。完善的质量保证体系确保了产品的高质量和高可靠性。     

断流容量试验室电流传感器及电流波形记录的研究

凹顾了我国断流容量试验室电流传感器选犁和使用的演变。利用最新的数字光纤技术解决了分流器使用于断流容量试验室测试的高频共模干扰、使用范围小等问题,从而使分流器可有效地替代“线圈＋积分器”方案作为电流传感器。     

高分断大电流技术在西霞院水电站的应用

介绍了西霞院水电站发电机电压配电装置的选择方案,重点对厂用分支回路采用大容量高速开关组合保护装置FSR、主变低压侧汇流母线采用大电流共箱封闭母线的设计特点进行了概述。     

大电流高频IGBT用M57962L驱动能力解决方案研究

本文介绍了M57962L对IGBT开关器件的驱动与保护原理,并为SKM600GB126D1200V/600A型号的IGBT设计了专用驱动保护电路。针对异步电机用逆变器进行了实验测试,重点分析并解决了M57962L在大电流高频IGBT驱动应用中遇到的问题。