小型限流断路器灭弧室内磁场分析及其对电弧运动特性的影响

本采用积分方程法编制了一个计算三维磁场的软件，用它计算了小型限流断路器灭弧室内电弧运动区的磁场并用光纤测定了电弧的运动特性，计算和试验都表明，灭弧室内磁场的分布对电弧的运动特性有很大的影响，而电弧能否进入栅片则对断路器的限流性能起决定作用。     

稳态燃弧SF6断路器灭弧室内热流场有限元分析

本文提出了计算稳态燃弧时ＳＦ６灭弧室内的热气流流场的新的有限元算法，并用此方法计算了灭弧室内电弧与气流的耦合流场，通过主要参数变化情况的分析，说明了电弧阻塞效应对电弧与气流相互作用产生的影响。     

高压自能式SF6断路器电弧能量作用过程仿真

建立了高压自能式SR6断路器电弧的磁流体动力学(MHD)数学模型。此模型创新地考虑了传导散热对喷口材料烧蚀。进而对电弧及气流场产生影响，即同时计入了电弧能量以辐射和传导方式烧蚀喷口材料，并考虑了喷口材料烧蚀所产生的蒸气带来的影响。通过对比考虑传导散热与不考虑传导散热两种情况下的开断过程中气流场的分布及变化，深入研究了灭弧室内电弧能量的传递方式。根据文中的计算条件和结果，得出考虑传导散热时，电弧最高温度为不考虑传导散热时的90％。最后，从电弧能量利用角度出发，就灭弧室结构参数对开断性能的影响进行了研究。     

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。     

SF_6压气式灭弧室中高频电弧位置测量方法的研究

介绍了一种用来测量高频细长电弧在喷嘴内的位置的光纤系统和用该系统对高频感性小电流电弧特性的初步研究结果。     

直流大电机主回路保护的合理设计

从断路器接通和分断时对断路器触头间电弧、晶闸管反向电势和电网电压波动等的影响角度,分析了断路器在直流大电机主回路中的合理位置及压敏电阻的合理应用。     

限流式断路器的优化设计

本文对一种工作于交流２４０Ｖ电路中的微型限流式断路器进行了优化设计。应用光纤成为研究短路电流达６ｋＡ时弧根的运动情况，使用计算机软件来处理光纤阵列的图像以便确认灭弧室中弧根的准确位置，由弧根位置一研究电弧朱运动性，最后研究了多种动触头材料及引弧角材料对弧根运动的影响。     

高压SF6断路器电弧动态模型研究

提出了在二维N-S方程和湍流模型求解基础上的喷口电弧等效电阻网格法，建立了新型电弧动态物理一数学模型，充分考虑了灭弧室内电弧温度、压力等物理因素的影响，气吹对电弧形态的影响以及电弧电流的自适应调整，以反映整个开断过程中电弧的动态变化。并在对高压SR断路器气流场N-S方程和k-ε方程求解研究的基础上，对500kV单断口SF6断路器短路开断情况下，跨音速、可压缩、复杂流路、变边界条件的气流场进行求解，实现了电弧动态变化过程的气动模拟，为进一步研究电弧能量的利用及更有成效地进行高压断路器开断过程的仿真研究奠定基础。     

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。     

磁助式自能气吹断路器气压特性的研究

本文对ＳＦ６磁助式自能气吹断路器从气压特性入手，分析计算了熄弧过程中，燃弧区和气缸内的气压特性及气流特性。分析计算了气缸容积，燃弧区与气缸间气流通道截面积对气压特性及气流特性的影响，得出有利于电弧熄灭的最佳窖尺寸通道截面积尺寸。     

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。     

超高压串联补偿输电线路的潜供电流和恢复电压

同无串补超高压输电线路相比,串补线路的潜供电流和恢复电压含有低频分量,文章通过对一５００ｋＶ输电系统进行简化等值电路的分析,以及用ＥＭＴＰ进行仿真计算,阐述了超高压输电线路恢复电压的拍频特性及串补线路潜供电流和恢复电压低频特性的产生机理,分析了弧道电阻对串补线路潜供民流的自熄和单相重合闸成功率的影响。     

一种断路器开断燃弧时间检测新方法

准确测量断路器燃弧时间的关键是确定电弧的起弧时刻.根据断路器开断时开断电弧的模型,详细分析了断路器开断前后电流的变化过程和开断相角等因素对燃弧时间的影响,提出了一种基于暂态电流的燃弧时间检测方法.通过对线路发生故障后的部分故障线路的三相电流录波数据滤波后进行拟合,预测之后的电流变化,并与实际电流数据比较,求得电流畸变量.当畸变量大于设定阈值时,即可认为该时间点为断路器的触头始分点;断路器首开相的触头始分点即起弧时刻.开断完成的时间点即熄弧点为相电流小于设定阈值的时间点,末开相的熄弧点为熄弧时刻.起弧时刻与熄弧时刻之间的时间差为断路器的燃弧时间.利用电磁暂态分析程序EMTP仿真证明了该方法的可行性和较高的可靠性.     

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。     

用接触器和晶闸管组成的混合开关切换三相电容器

对三相无功补偿电容的切换，本文提出了用小电流晶闸管和普通接触器组成无弧接触器，用简单的触发电路使接通时冲击电流，分断时无电弧，而且成本很低。     

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。     

弓网电弧等离子体光谱特性实验

弓网电弧等离子体具有高温度、高能量的特点,对高速铁路弓网电接触的性能造成了威胁。基于弓网电弧模拟实验平台,利用光谱诊断法对弓网电弧等离子体进行研究。对辐射的主要特征谱线进行标识和归属,并计算弓网电弧等离子体的激发温度、转动温度、振动温度和电子密度。此外,还研究了电源输出电流对激发温度和电子密度的影响。实验结果表明,弓网电弧等离子体对接触网铜导线和浸金属碳滑板强烈的烧蚀作用会产生丰富的铜原子谱线、铁原子谱线和CN B2∑+→X2∑+谱线。同时,基于Boltzmann斜线法,发现了弓网电弧等离子体激发温度随电流的增加而增加。通过拟合电弧等离子体中CN B2∑+→X2∑+谱线,可知在30A电流条件下,弓网电弧等离子体的转动温度和振动温度分别达到6 800K和9 000K。最后,讨论了特征谱线的展宽机制,并利用Cu I 521.82nm谱线,探讨了弓网电弧等离子体的电子密度随电流的增加而上升的情况。     

不同产气材料对电弧运动规律影响的实验研究

对低压断路器灭弧室内侧壁的非产气材料、迭尔林和尼龙进行了相关的实验,揭示了不同聚合体产气材料对空气电弧运动规律的影响。在电弧向灭弧栅片运动的过程中,聚合体材料受到电弧的烧蚀,灭弧室内充满空气和聚合体蒸汽的混合气体。建立了灭弧室实验模型,给出了大电流电弧的实验线路,并在500A和3000A电流时进行了电弧实验。研究结果表明,灭弧室内压力增大,加速电弧等离子体的运动速度,可有效提高断路器的性能。     

直流真空电弧强迫开断电弧形态

随着航空270V直流系统的应用,直流开关的需求逐渐增加。现阶段直流开关大多为空气开关,其开断容量较小,使用真空开关将对于提高开断容量具有一定优势。针对航空270V直流用短间隙真空灭弧室进行高频开断实验,研究了直流强迫开断的电弧电压、电流特性,分析了回路参数对直流强迫开断中平均电流变化率di/dt和弧后过电压dv/dt的影响。通过相同开断实验电流、相同电流变化率、不同触头结构情况下开断实验,分析了电弧直径动态特性。强迫熄弧过程中,平板触头电弧直径逐渐减小,纵磁触头电弧直径变化较小并在熄弧前迅速变化。针对不同电流实验,随电流升高电弧直径略有增加。起弧阶段,平板触头电弧直径随燃弧时间呈对数函数增加,而纵磁触头电弧直径基本保持不变。拟合得到平板电弧起弧时直径变化函数,随燃弧时间延长,平板触头电弧直径逐渐增大至大于纵磁触头电弧直径。     

EHV输电线路上潜供电弧的分布参数计算模型探讨

330kV及以上电压等级的EHV输电线路发生单相接地故障时,故障相断路器跳开后,故障点处的弧光不能自灭,数十安的自由电弧电流让断路器重合闸无法顺利完成,严重影响了供电的可靠性和安全性。EHV输电线路的输送距离较远,潜供电弧的两个重要参数：潜供电流和恢复电压,在故障相线路上都具有一定的分布特性,所以应用分布参数计算模型对自由电弧进行探讨。先从较为简便的线路单元的等值电路出发,推导出潜供电流和恢复电压的数学模型。然后,探讨并建立了带有并联电抗器和串联补偿站的超高压输电线路的潜供电流和恢复电压的数学模型。最后分析所建立的分布式数学模型的物理意义。