低压断路器开断特性的仿真研究

低压断路器广泛应用于工业与民用。现代化的电器研究需要利用计算机求解获得以前依靠实验才能获得的开断波形及性能参数 ,以用于新产品开发、优化设计及模拟实验。建立了基于磁流体动力学的低压断路器开断电弧模型 ,结合对电磁机构动特性的有限元分析 ,计算仿真了低压断路器的开断。结合可视化技术 ,研究了低压断路器开断的可视化仿真。     

利用电弧动态数学模型的低压断路器开断过程仿真分析

低压断路器开断过程仿真的关键内容是如何建立开断过程的电弧数学模型,并将其与其它开断过程的物理现象相耦合。通过对虚拟样机软件ADAMS进行二次开发,将电弧动态数学模型应用到低压断路器的开断过程仿真,并结合有限元软件ANSYS,建立了耦合复杂机械运动﹑电路﹑磁场和电弧数学模型的低压断路器开断过程仿真模型。通过将建立的仿真模型应用到一带双向斥开触头系统的塑壳断路器,研究了静触头压力大小对该塑壳断路器开断性能的影响。实验结果表明,利用所提出的仿真模型研究低压断路器的开断过程是可行的。     

低压断路器中电弧运动形态的观察

低压断路器开断中电弧的运动影响断路器的开断性能。通过对电弧运动的观察有助于更好地理解电弧的原理及对断路器进行改进。本文介绍利用高速摄像机对低压断路器开断中的电弧进行观察,并拍摄到低压断路器背后转移中的电弧运动图像。     

低压断路器开断特性可视化分析系统的实现

低压断路器是低压配电电路的主开关,其开断特性的数学分析一直是难点。以磁流体动力学ＭＨＤ为基础的仿真算法和三维可视化技术结合起来,研制了低压断路器开断特性可视化分析系统。     

低压断路器电弧仿真研究

低压断路器是低压配电系统最为关键的保护和控制设备,低压电弧的数值仿真对于优化低压断路器的设计,提高其开断性能具有重要意义.给出了目前广泛应用的磁流体动力学电弧仿真模型的基本方程,从电弧转移、栅片切割、辐射、湍流等方面对现有的低压断路器仿真工作进行了回顾和总结,并对小型断路器、塑壳断路器等产品中的电弧仿真进行了介绍.同时指出了现有电弧模型存在的问题,给出了低压断路器电弧仿真今后的发展方向.     

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。     

低压限流断路器开断过程的计算机模拟

低压限流断路器的开断过程由限流机构动作过程、电弧停滞过程、电弧运动过程和熄弧过程等四个阶段所组成,每一个阶段可分别用一种数学模型来描述,用计算机求解这些模型就可模拟不同条件下断路器的开断过程。开断过程的计算机模拟能用来进行产品的相似设计,替代费用昂贵的短路试验,协调断路器与其它保护电器的保护特性配合。     

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。     

低压断路器开断过程中触头间隙重击穿现象的研究

传统的观点认为低压限流断路器的开断电弧进入灭弧室后，电弧就熄灭。但近年来，人们通过采用现代测试手段，发现断路器的中开断电弧是经过多次重燃后才熄灭的，即电弧在灭弧与触头间隙之间经反复转移才趋于息灭，这种现象造成电弧电压的多次骤降，延长燃弧时间和增大了允通能量∫ｉ＾２ｄｔ，影响断路器的开断性能。介绍检测这种现象的实验手段。这种现象存在机理和为了改善低压断路器开断特性而采用的有效措施。     

低压断路器中金属蒸气对电弧过程影响的仿真研究

建立了三维的低压断路器开断过程中,空气电弧运动及栅片切割数学模型,通过仿真研究栅片的切割过程并模拟了电弧的运动,获得了烧蚀情况下的电弧电压曲线;同时,经过切割过程相应的试验研究,利用简化装置观察了电弧的动态影像。     

低压断路器灭弧室中磁驱电弧的数学模型

针对低压断路器灭弧室中的磁驱电弧建立了链式电弧数学模型。模型中结合激波理论研究了电弧的运动,并利用控制容积法结合能量平衡方程对电弧的径向温度分布进行了计算。结果表明,应用这一电弧数学模型可以准确的模拟电弧的开断过程,方便地计算电弧的特性参数。     

低压电器仿真与数字化设计技术的进展

实现节能减排要求开发小尺寸、高性能的低压电器,也促进了仿真与数字化设计技术的进展。当前低压电器的仿真技术正向多场域综合仿真、磁流体动力学电弧数学模型的应用、低压断路器分断全过程仿真等几个方面发展,并严格按国家标准要求进行;最后用实例辅以证明。     

分离极板法对开断电弧动态信息的测量研究

为更好地了解电弧的特性,对断路器进行改进,提出了使用分离极板法对低压断路器开断电弧的动态信息进行测量,并对新型强限流断路器的分断特性进行了研究。该研究有助于深入了触电弧特性,改进断路器的分断性能。     

特高压断路器几种开断试验回路比较

特高压断路器开断试验方法的研究是特高压输电技术发展需要解决的关键问题之一。根据开断过程中的电弧特性,基于Mayr电弧方程理论,建立参数化的PSCAD电弧电阻模型,通过对几种适用于特高压断路器开断试验的合成回路进行系统仿真分析,模拟了直接试验回路、Hitachi四参数试验回路和ABB的EPIC试验回路的开断过程,以直接试验回路为基准,对Hitachi回路和EPIC回路开断前后的电弧过程和恢复电压进行了比较。     

低压断路器的器壁侵蚀与自动气吹灭弧新技术

进入新世纪，一种称为气吹灭弧的新分断技术应用于低压断路器。这种灭弧系统每一极有一由产气材料制作的单元灭弧室使断路器分断性能大为提高，它是依靠灭弧小室器壁产气而形成的气流来熄灭电弧的。介绍了这种新型灭弧系统的原理和近期研究成果。