纵磁场真空灭弧室

真空作为一种经受过考验的开断介质特别在中压领域相对其它介质具有许多优势。过去ＡＢＢ公司配断路器的真空灭弧室横磁场触头。为了满足对短路开断电流的最高要求,研制出具有纵磁场触头的真空灭弧室,能够可靠地开断短路电流６３ｋＡ及以上。在电压技术领域,真空技术已在许多使用场合,在很大程度上取代了其他灭弧介质,如油或ＳＦ６。真空灭弧室的特点是结构简单而紧凑,免维护、寿命长以及良好的环境兼容性。ＡＢＢ ＣａｌｏｒＥｍａｇ公司从８０年代初就已研制真空灭弧室「１」（图１）。在位于德国那建根市的研究中心（Ｒ＆Ｄｃｅｎｔｅｒ）,高级工程师们利用先进的工具和高效的计算机软件使灭弧室的设计和功能最佳化。最新的研究成果包括新开发的真空接触器和负荷开关灭弧室系列「２」以及自动制造触头的创新工艺方法。随着１９９９年新的生产设备的建成,除了确保高     

纵磁场真空灭弧室的分析与测量

与燃弧电流平行的纵磁场可以提高真空断路器的开断能力，在文中，对于轴向分布的磁场进行了测量及分析比较，用各种材料的触头和电极结构进行了一系列短路试验，对这些试验结果进行了分析比较并测量了磁场的分布。     

纵磁结构触头涡流的仿真分析

电弧熄灭后,真空触头间隙中的剩磁是由触头结构中各部分的涡流所产生的,其中主要是触头片中的涡流。本文利用有限元法对1/2匝和1/3匝纵磁结构触头在大开距下的涡流特性进行了仿真研究,对比分析了触头结构、开距以及触头片开槽方式等对涡流、纵向磁场滞后时间的影响。     

真空灭弧室双极和四极从磁场触头设计

纵磁场触头被运用在真空灭弧室中,特别是用来开断大的短路开断电流。本文介绍了双极和四极纵磁场触头的设计,阐述了它们的特性。首先对两种触头结构的原理进行了讨论;接着采用有限元法进行三维场模拟处理,对磁通密度的大小、电流与磁通密度的相位移、燃弧期间固定触头间隙中电流过零后的剩余磁场、触头分闸期间运动对电流参数的影响等进行了研究。在纵磁场电极设计过程中一个重要的参数是电流通过时纵磁场触头产生的电磁吸引力,这个力能够缩减由断路器施加的触头压力。     

真空灭弧室纵磁场和横磁场触头优化选择的标准

真空中开断大的交流电流时，金属蒸汽形成的电弧会在触头间隙燃烧直到下一个电流零点。然而如果电流达到大约10kA的范围时，电弧将由于自生磁场产生集聚，为了避免局部触头过热，有两种方法：通过械磁场（RMF）使集聚型电板在触头表面运动。通过纵磁场（AMF）阻止电弧集聚。本文对纵磁场和横磁场的功能原理和物理过程做了简要介绍；在低，中，高压范围内，将横磁场与纵磁场从开断能力，电阻，管子尺寸和生产成本等方面做了比较。     

采用纵磁场和横磁场技术的真空灭弧室的最新进展

本文论述了具有纵磁场触头和横磁场触头的真空灭弧室的新发展。最优触 头结构伯设计基础的设计基础是电磁场的计算。     

新一代真空灭弧室

在2003年国际配电网会议上，Alstom公司介绍了该公司使用“环保设计法”设计的新一代真空灭弧室。新一代真空灭弧室为VG型，其参数可达额定电压40．5kV，额定电流3150A，额定短路开断电流63kA。     

大电流和电压作用下纵磁场触头的真空灭弧室的弧柱电流

本文研究了在大电流（40－60kA.RMS)和高的瞬态恢复电压陡度（5和10kV/μs)条件下的具有双极纵磁场触头的真空灭弧室的弧柱电流。通过改变触头的分离时刻，相应地改变燃弧时间和触头间距，与模拟值相比较，测量出的弧柱电流和电荷的明显减少以及燃弧时间的缩短是由于电离作用较低引起的，弧后电流与du/dt的关系可以用次级发射的影响来解释。     

带有外部线圈的纵磁场真空灭弧室的燃弧特性

装有外部磁场线圈的真空灭弧室的简单化已成为一种特别的研究课题。但线圈内的欧姆损耗掩盖了其商业应用。近来的研究减少了这些损耗。其减少也导致了相当低的应用纵磁场，接近于对电流分布和触头烧蚀影响较大的所谓“最小所需磁场”。本文提出了可用来估算电流分布、触头温度和触头绕蚀的模型。提出了模拟结果并与实验结果进行了比较。     

真空灭弧室小型化电极设计的初步探讨

真空灭弧室的小型化依赖于电极在小型化方面的进步。本文立足于目前主流参数最小直径尺寸,设计横磁和纵磁各两种电极进行实验论证,并提出进一步的改进研究方案。     

涡流对真空灭弧室开断电流的影响

论述了涡流对真空灭弧室触头开断能力的影响,以及涡流产生的原因,并加以证明,表明了触头体在交变磁场中将产生感应涡流,使触头磁场滞后于电流,影响触头开断能力;要使触头达到理想设计,应将触头涡流减到最小。     

纵磁场触头真空灭弧室的3D有限元素模拟和开断实验

与弧柱中电流流动方向平行的磁场可能通过对电弧模式的影响提高真空开关的开断能力。为了估算纵磁场触头的两电极空间地场分布，采用一有限元素程序制作一种模型。触头片后面的切割经圈产生自身磁场。三维磁场分析考虑到触头结构中各个电流路径。也考虑了５０Ｈｚ激励涡流的生产和减少涡流的途径。本文示出了电流和磁场之间的相移、电流密度分布、纵磁场有关的计算结果。模拟是在电流升到４５ｋＡ ＲＭＳ时用纵磁场触头开断实验完成     

真空灭弧室横向磁场触头间磁吹力的计算分析

对螺旋槽型和杯状型两种横磁触头进行了研究,仿真分析了不同电弧位置和触头结构参数下触头间磁场的分布,同时计算分析了触头间电弧所受的磁吹力,可为横向磁场触头的研究与应用提供参考。     

场致发射方法动态记录真空灭弧室真空度

本文将描述动态记录真空灭弧室内真空度的新方法。此方法基于场致发射参量与真空灭弧室真空度的关系。我们已经注意到Fawler-Nordheim(F-N)坐标系内电流——电压特性曲线的状况与真空室内灭弧室真空度有关。我们做一些假设，假设电流——电压特性曲线的斜率为一常数，则通过计算其截距从而得到真空灭弧室内真空度的变化情况，截距值用参数来A表示。通过测量一段相对较短时间内参数A与时间的关系，便可预测在一长时期内真空灭弧室内部真空度的变化情况。     

电流零点时双极性和四极性纵磁触头的特性差别

在真空断路器中利用纵磁触头，可以开断较大的短路电流。与电孤孤柱中的电流平行的磁场可以影响电孤的模式，并进而提高开断容量。无论触头的设计为何种结构，这种磁场在触头表面上是朝向各个方向的。在本文中，我们介绍的是双极性和四极性纵磁触头的特性测量结果。对于双极性触头来讲，磁场的极性变化了一次，对于四极性触头，磁场的极性变化了两次。由于涡流的路径不同，因此，四极性触头在电流零点时的残余磁场就要强得多。我们通过测量孤后电流，研究了这两种触头结构的开断容量。     

基于ANSYS的松耦合变压器三维仿真研究

当今变压器领域已经发展到很成熟的阶段,轻量、高效、高密度是当今变压器发展目标。在变压器产品研发中,利用有限元仿真软件,可以方便地改变变压器的结构参数,观察这些参数对变压器的影响。ANSYS是世界上著名的大型通用有限元分析软件,