快速真空开关合闸触头弹跳暂态过程研究

以电磁斥力驱动器作为操动机构的快速真空开关具有分闸速度快,分合闸时间短和分合闸时间分散性小的优势,目前已广泛应用于多种电力设备中。目前对于快速真空开关的分闸过程已有众多研究,但合闸过程的相关问题尚属空白。文中研究了快速真空开关合闸过程中触头弹跳问题。建立了多物理场耦合仿真模型,完整描述了快速真空开关的合闸过程。得到了快速真空开关的v₁与D_max的关系,其中v₁为合闸过程中动静触头首次接触的瞬时速度,D_max为动触头的最大弹跳距离。根据这一关系式,确定了合闸过程中无触头弹跳情况下的临界瞬时合闸速度v_cri。根据v_cri限制,设计了一种新型的油阻尼器来调节快速真空开关的合闸行程曲线,实现无触头弹跳合闸。研制了装备新型油缓冲器的快速真空开关,搭建了机械特性测试平台,对其合闸特性进行了测试。测试结果表明：测量结果与仿真结果之间的误差不超过10%,且实现了无触头弹跳合闸。     

消除真空开关机构弹跳影响分合闸速度测量的附加装置

<正> 合、分闸平均速度是真空开关的主要技术参数,不论型式试验或出厂试验都须测量。合,分闸平均速度,是动触头从开距的一端移动到另一端所经历的时间,即所谓动触头运动时间(秒),去除开距尺寸(米)计算得的。所以合、分闸平均速度测量问题就转化为合、分闸动触头运动时间的测量。 测量ZN3—10型真空断路器的动触头运     

基于虚拟样机技术的永磁机构真空开关运动特性研究

采用虚拟样机技术建立了一种单稳态永磁操作机构真空开关ADAMS仿真模型,结合M atlab实现了多场耦合仿真,完整真实地再现了永磁机构真空开关的合、分闸动作过程,获得动铁心及动触头的运动曲线。通过对永磁操动机构参数优化,减小了触头弹跳,获得了预期的分、合闸特性参数。     

关于真空断路器合闸弹跳与分闸弹振浅析

本文阐述了真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振的定义,并通过试验分析说明了其产生的原因:触头材料硬度越大,合闸弹跳越大;而触头压力越大,合闸弹跳越小;较大的合闸弹跳增加了触头熔焊的可能性,从而导致短路开断失败。总结调试真空开关实践经验,给出了几种减小合闸弹跳的方法。针对目前真空开关向"小开距"的方向发展,因此在条件允许的情况下,适当缩小触头开距,增加超行程,可以提高分闸速度,因此可以提高开断短路电流的能力。通过分析认为:分闸速度过大,会产生不利于短路开断的负面影响—分闸弹振。因此需要选择合适的触头开距。     

采用模糊控制和脉冲宽度调制技术的同步真空开关位置伺服控制器设计

为保证真空开关动作时间长期稳定性,针对同步真空开关性能受开关动作时间分散性的影响,采用了位置伺服控制使真空开关动触头实现预定的最佳参考轨迹运动。在分析控制电压、环境温度、闲置时间等因素对永磁机构真空开关运动及操作时间影响的基础上,给出了同步真空开关位置伺服控制原理;设计了基于模糊控制和脉冲宽度调制(PWM)技术的同步真空开关位置伺服控制器,并对35kV同步真空开关进行了伺服控制性能测试。测试结果表明,真空开关动触头能很好地跟踪参考轨迹运动,开关合分闸时间分散性在±0.2ms范围内,满足IEC62271-302标准对开关操作时间一致性的要求。     

真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振

通过试验，分析了真空断路器的合闸弹跳与分闸弹振，说明产生的原因及克服的方法，触头材料硬度越大，合闸弹跳越大；而触头压力越大，合闸弹跳赵小，较大的合闸弹跳增加了触头熔焊的可能性，从而导致短路开断失败。总结了调试真空开关实践经验，给出了几种减小合闸弹跳的方法。目前真空开关向“小开距”的方向发展，在条件允许的情况下，适当缩小触头开距，增加超行程，可以提高分闸速度，因此可以提高开断短路电充的能力。分析指出：分闸速度过大，会产生不利于短路开断的负面影响－分闸弹振。     

真空开关及CD10操作机构的检修维护

0 前言 真空开关作为新一代的开关正在广泛使用。它具有开断容量大、灭弧性能好、触头寿命长、无须考虑触头的磨损、运行维护量小、检修周期长等特点。 真空开关目前较突出的问题有:真空开关漏气,机构卡涩;辅助开关转换不正确引起跳闸线圈烧坏,开关跳合闸不正     

真空开关电器运动特性的计算

真空开关电器运动特性的计算机械工业部低压防爆电器产品质检中心厉雷高劭鸿真空开关电器设计成败的关键问题之一是其运动特性是否能够及时、准确和可靠地关合、分断线路。否则，无法显示真空灭弧室的优越性。真空灭弧室触头的分合，依靠一定的机械操动系统才能完成。开关...     

高压开关机械特性测试仪

该产品功能强大 ,适用范围广 ,少油、多油、六氟化硫、真空开关都可测。界面友好 ,使用方便 ,宽容误操作 ,可设置速度定义和行程 ,保证了测试数据真实有效的反映被测开关的特性 ,设有Ｓ—Ｔ、Ｖ—Ｓ波形 ,触头运动一目了然。抗干扰设计 ,现场使用稳定可靠。机内置可调直流电源 ,可方便地进行动作电压试验。配备精密传感器 ,测试准确 ,精度高(0 1ｍｍ)。附件配备完整齐全 ,现场操作得心应手。产品可测试的项目 :①分合闸时间。②同相不同周期。③相间不同周期。④合闸弹跳时间。⑤刚分刚合速度。⑥合闸最大速度。⑦总行程。⑧分闸最大速度…     

基于图像序列的真空开关分闸速度检测

真空开关的分闸速度是影响开关电弧形态及其使用性能的重要因素。为满足高精度分析的需求,提出运用数字图像处理技术从真空开关运动序列图像中精确跟踪触头位置,进而计算触头运动速度的检测方法。该文首先利用Solidworks软件建立真空开关触头模型,并以设定速度模拟分闸过程,获得了分闸过程动触头的运动序列图像。运用Harris角点检测算法提取序列图像中触头角点,然后用SSD(sum of square differences)角点匹配算法对相邻序列图像中所检测到的角点进行匹配,并从中筛选精确匹配角点,再以匹配的像素角点为初始值,计算亚像素精度角点,从而实现了动触头位置的亚像素级精度跟踪。计算相邻帧图像动触头的位移,该位移与相邻帧图像时间间隔的比值即为动触头的瞬时速度。结果表明:亚像素角点检测技术可实现动触头位置跟踪及其分闸速度计算,且相对误差≤4.7%,最高精度可达0.34%。该方法能够实现真空开关分闸速度的高精度检测,为后续分析分闸速度与电弧形态的关系奠定了基础。     

真空断路器合闸弹跳的危害及对策

《35kV户内高压真空断路器通用技术条件》(ZBK97004—89)将合闸弹跳定义为断路器在合闸时触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间。开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的。影响灭弧室电器寿命的是电弧,而电弧只有在动静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产生。大量实践及理论分析均表明,真正对真空开关的电     

基于小波算法的SF6断路器动作时间在线监测

高压断路器在线监测技术的发展越来越完善,使得在线监测的内容越来越丰富,一些需要定期检修的内容可以通过在线监测来完成。通过对高压断路器操作原理的研究,利用行程曲线实时变化的特点,通过比较分析断路器分、合闸操作过程中触头综合受力的情况,来推断触头运动状态。在此基础上提出了一种方便实用的SF6高压断路器分合闸时间的测量办法。方法利用小波算法去除噪声和干扰的影响,确保行程信号在处理过程中不失真,从而准确地提取断路器合分闸过程中的刚分、刚合时刻,以获得可靠的分、合闸时间。经过离线试验验证,该方法所测得的时间与断路器触头刚分刚合时间是一致的,且方便实用。     

真空断路器触头弹跳性能分析

1引言永磁操动机构真空断路器的开断性能有其自身的特点,它的终端位置的保持力都由永磁体来单独提供,取消了原有传统操动机构的锁、脱扣机构,大大减少了运动零部件;降低了机械故障率;提高了断路器的稳定工作性能;真正实现免维护。但由于分合闸实现机理的不同,触头弹跳产生的原因也就颇有差异。本文详细地分析了VS1—12型永磁操动机构分合闸弹跳的原因并提出行之有效的克服弹跳方法。2断路器分、合闸功能实现的基本原理永磁操动机构真空断路器在分合闸终端位置时,都由永磁体提供的磁能来实现稳定保持,断路器接到分合闸指令时,由电容器组或者直流电源向分合闸激磁线圈供电流产生电磁力,当电磁力逐渐增大到足以克服永磁体所提供的保持力时断路器的动触头开始运动并达到一定的速度值从而成功实现分合闸性能。因此,电源给激磁线圈的供电时间、所提供的操作功的大小及永磁体提供保持力大小是影响触头碰撞速度大小的主要因素,进而影响到断路器分合闸的弹跳性能。3动触头弹跳性能分析的重要性3.1合闸弹跳及其产生的原因、危害性带载工作的断路器由于触头弹跳的反复动作将产生很高的过电压,从而影响整个电力系统的供电稳定性,同时也将产生电流很大的电弧引起高温烧损触头甚至熔焊,这一...     

高压断路器的速度测量方法和测速仪

一、前言高压断路器的分、合闸速度,是其重要特性参数之一,它表徵断路器的操作机构和传动机构在分、合闸过程中的运动特性。如刚分速度低于技术标准,在切除故障时,将会延长电弧燃烧时间,导致触头严重烧损,烧坏灭弧室,甚至发生爆炸事故。如合闸速度低于技术标准,当合闸于故障线路时,也将造成触头熔焊或者引起爆炸。断路器在检修调试时,如果     

真空断路器合闸弹跳的危害性

<35 kV户内高压真空断路器通用技术条件>(ZBK97004-89)将合闸弹跳时间定义为断路器在合闸时两触头刚接触至两触头稳定接触瞬间为止的时间.所有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的.影响灭弧室电寿命的是电弧,而电弧只有在合闸瞬间动静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产生.大量实践及理论分析均表明,真正对真空开关的电寿命有影响的因索是:合闸过程中,触头刚接触至触头稳定接触瞬间为止,这期间的触头断开时间.供电部门在工程安装时,一般都在<电气装置安装工程电气设备交接试验标准>(GB50150-91)对设备进行验收,GB50150-91第11.0.7条规定:真空断路器合闸过程中,触头接触后弹跳时间不应大于2 ms,这与实际工作有差异.因为技术不断地在发展,新型触头材料抗熔焊极好,在发生熔焊时,熔焊点呈脆性,破坏熔焊点所需的力小于真空断路器的分闸力,目前许多国外同类产品如日本东芝公司10 kV断路器只要求弹跳小于10 ms,新型触头材料的应用已为合闸弹跳的时间突破2ms创造了条件.目前许多真空灭弧室规定的合闸弹跳时间都可大于2 ms,仅要求小于3 ms,甚至5 ms.     

论高压断路器速度与时间的特性意义

通过对高压断路器的分、合闸时间与触头运动的速度等特性的分析,阐述了高压断路器速度与时间的特性意义.     

断路器合闸电阻的数字检测装置

通过对断路器主触头与辅助触头的动作情况进行分析,提出了一种不用拆开合闸电阻与主触头的连接线就可以测量合闸电阻的方法,而且可以同时测出合闸电阻的提前合闸时间。     

基于永磁机构的剩余电流重合闸断路器设计

永磁驱动机构运动部件少、可靠性高,用于剩余电流重合闸断路器是一种创新的探索.介绍了基于永磁机构的剩余电流重合闸断路器工作原理、结构、永磁机构类型及驱动方式的选择,采用MaxweⅡ软件进行合闸机械特性、分闸机械特性的仿真优化,调整分闸弹簧、触头弹簧,使该产品的触头压力、分断速度达到一个优良的组合.经试验验证,设计的重合闸...     

高压六氟化硫断路器触头间动态击穿特性试验研究

针对六氟化硫(SF_6)气体在高压电器设备实际形状电极间的击穿特性,搭建126 kV SF_6断路器触头间动态击穿特性试验回路,分别测量断路器在不同电压极性和灭弧室充气压强下分、合闸过程中触头间击穿电压,统计试验击穿点电压值和对应的开距,分别采用幂函数、四次多项式对分、合闸过程触头间击穿点电压值进行拟合,得到不同开距下击穿电压拟合曲线,并给出触头间击穿电压与开距之间的数学表达式。试验结果表明:SF_6断路器分、合闸过程中,当触头间开距达到一定值后,SF-_6气体表现出"反极性"效应;同一开距下,分闸过程(平均速度9.6 m/s)击穿电压小于合闸过程(平均速度4.7 m/s)。     

真空直流开断固有介质恢复强度研究

为研究直流开断过程中触头开距、燃弧时间及电流过零时的di/dt对真空开关开断能力的影响,对真空开关分断之后的固有介质恢复强度进行了测量,即不加恢复电压下触头间隙介质的自由恢复过程。文中设计了永磁–斥力混合式快速机构,并采用转移强迫过零开断的方法,在合成回路实验系统中进行了真空小电流直流开断。搭建了用于测量弧后固有介质恢复强度的高压脉冲产生电路,在电流过零之后采用单电源高压脉冲放电法测量了不同触头开距、不同燃弧时间及不同di/dt下的触头间隙的固有介质恢复强度。研究结果表明:该文实验条件下的直流开断过程中存在一个临界开距,在此开距范围内,选择较快的分断速度和较短的燃弧时间,能够提高电流过零后电极间隙的固有介质恢复强度。同等开距同样的燃弧时间下,选择较低的反向电流过零频率能够提高电流过零后的固有介质恢复强度。