模糊辨识在直流电弧燃弧时间及能量建模研究中的应用

本文研究了直流电弧燃孤时间及燃弧能量与触头分离初速度,回路电压及回路电流之间的非线性关系,采用模糊对向网络模型以及模糊C－均值算法,给出该非线性关系的模糊建模方法,应用的实际效果表明,所得模型具有较高精度,提出的建模方法是有效的。     

AgCdO与AgCe触点分断电弧的燃弧时间与电弧能量

以ＡｇＣｄＯ，ＡｇＣｅ两种触点材料的继电器为对象，在直流电压２４－４８Ｖ，阻性负载下，利用笔者研制的微机测试系统对触点开断过程的金属相与气相燃弧时间及其相应释放的能量进行了测试和研究，并得出了试验结果。     

直流电弧燃弧特性影响因素的仿真研究

从直流电路模型的微分方程出发,分析了直流电弧的熄灭原理,给出了利用Runge-Kutta法求解该方程的程序框图,并且结合实际应用研究了燃弧时间的主要影响因素及其影响过程。结果分析表明,利用该研究结果能使电弧可靠、快速地熄灭,为直流开关电器的设计与应用提供了一定的理论指导。     

银基触头分断电弧侵蚀及其表面形貌特征的研究

本文研究了五种银触头的分断电弧侵蚀特性及侵蚀表面形貌特征，分析得到五种银基触头的适用电流范围，对银基触头电弧侵蚀表面形貌特征作了归类，并对ＡｇＷＣ１２Ｃ３触头的表面形貌特征及其在电弧作用上发生的物理化学变化进行了一些分析。     

封闭容器内部短路燃弧特性及电弧电压计算

为了准确计算金属封闭开关设备发生短路燃弧时产生的能量,通过开展小尺寸封闭容器内部短路燃弧试验,利用L-C振荡试验回路获得不同充电电压和间隙距离下的电弧电压和电流等数据,详细分析了封闭容器内部燃弧特性,结果表明：封闭环境中电弧电压与压强成正比;电弧电压有效值随电流变化具有较大的不确定性,间隙距离对电弧电压的影响更为明显,当间隙距离为5、10和15 cm时,电弧电压有效值的平均值分别为130.4、208.0、252.2 V。同时考虑到封闭环境中的电弧电压随机性较大,提出了一种基于支持向量机的电弧电压计算方法,并与基于Mayr电弧模型的计算结果及试验结果进行了对比,对比结果证明所提方法优于Mayr电弧模型,计算结果与试验测量值的平均绝对百分比误差仅为4.04%。     

燃弧时间传感器的研制

为了检验温度开关产品的同步特性,针对燃弧时间测量技术问题,分析了燃弧时间与电路参数之间关系的数学模型,研制了一种燃弧时间传感器。详细介绍了燃弧时间传感器的硬件和软件设计过程,采取多种抗电磁干扰的软硬件技术措施,提高了稳定性和可靠性,采用基于嵌入式实时操作系统RTX51的微控制器软件设计方法,满足了实时性要求。测量结果表明,燃弧时间测量精度达到0.01 ms,燃弧时间传感器不仅可以单独工作,而且可以很方便地与PC组成分布式测量系统,用于同时测量多个温度开关的燃弧时间,为温度开关产品的质量检验提供了手段。     

汽车继电器燃弧时间分析

燃弧时间是影响电弧能量的一个非常重要的参数.电弧的燃烧会造成触头熔焊、侵蚀等失效现象,进而影响继电器的工作可靠性和电寿命.分析了电流、电源电压、电路电感、触头材料和分断速度等是如何影响燃弧时间的,指出电流与燃弧时间之间呈指数或线性关系,分断速度与燃弧时间之间表现为负指数或倒数关系.     

汽车起动器触点通断过程燃弧时间试验研究

分别利用RC并联电路和RL串联电路模拟汽车起动器的通断过程,测试了不同闭合浪涌电流和不同电源电压条件下的闭合燃弧时间和分断燃弧时间。试验结果表明,闭合燃弧时间明显小于分断燃弧时间;分断燃弧时间随分断电弧能量的增加而单调增加。     

触点开距对继电器交流电弧燃弧时间影响的研究

以某型交流负载超小型大功率继电器为研究对象,通过理论分析找到了触点开距与交流电弧提前过零相位角之间的关系,为降低继电器燃弧时间提供了理论依据。结合实际产品尺寸和加工工艺等限制因素,确定了增大继电器触点开距的方案,并通过试验对理论分析的结果进行了验证。     

真空电弧电压与电弧形态关系的实验研究

在可拆卸式真空灭弧室中对平板式电极进行了试验,通过高速电荷耦合器件(CCD)摄像机拍摄的电弧形态照片及示波器记录的电弧电压波形,研究了真空电弧的电弧电压与电弧形态的关系。作为对比,也对杯状纵磁触头进行了一些试验。     

电源电压和触点材料对继电器分断时间的影响

为研究电源电压及不同触点材料对继电器分断时间的影响,利用商用继电器和触点模拟实验装置进行了电接触实验.针对触点分断过程中的弹跳现象,在触点分断时定义了几种时间参数,统计分析了它们随电压升高后的变化规律.结果表明,随着电源电压的提高,继电器分断时间显著增长,分断弹跳主要发生在触点分离初期的微间隙,对分断时间影响很小.在本试验条件下,触点材料 AgNi10、Ag和AgSnO2的分断时间差别很小.     

低压电弧故障的研究与分析

阐述了低压电弧故障检测的研究背景意义、内容成果及发展。介绍了电弧、电弧故障及电弧故障断路器的概念。分析了低压电弧故障的产生、分类及一般特征。分别讨论了系统电压、系统电流、PVC绝缘电缆以及绝缘温度等级对电弧故障产生火灾的影响。     

弧光接地过电压的分析方法探讨

中性点不接地系统弧光接地产生的过电压国内外有2种不同的理论,即工频熄弧理论和高频熄弧理论。工频熄弧理论过电压倍数仅为3．5倍,它不可能危及设备的安全运行,而高频熄弧理论说明过电压倍数为7．5倍,它能引发系统故障,文中对两起弧光接地过电压事故（二相10kV母线对地事故和10kV少油断路器c相对地放电事故）进行了分析．证实高频熄弧理论是正确的。     

短时电压变动检测方法的研究

分析短时电压变动对电能质量的影响,指出衡量短时电压变动的幅值、持续时间及相位跳变3个指标,介绍有效值计算法、瞬时电压dq分解法和小波变换法3种检测短时电压变动的方法,并用Matlab软件对后2种方法进行仿真分析,总结了它们的特点及存在的问题,认为同时测量突变幅值和相位时,选择瞬时电压dq分解法最合适。     

电弧对电极的能量输入与侵蚀过程

电弧对触头表面的能量输入是影响触头侵蚀量的决定因素。为了深入理解电弧－－电极的交互作用及电弧侵蚀的物理过程，本文对不同直径及材料的圆柱形触头在１０００Ａ电流范围内进行了半波正弦电流的分断试验研究。采用高速摄影技术和扫描电镜（ＳＥＭ）微观照片分析两种方法测量并分析了弧根直径及弧根电流密度与电流的关系。     

银基合金研究现状与发展趋势

综述了银基电触头材料、银钎料、抗变色银合金和银基电子浆料的种类、制备工艺、合金元素的影响以及国内外研究现状,并阐述了四类银合金今后的发展趋势     

Characteristics of the Arc Voltage of a High‐Current Air Arc in a Sealed Chamber

The effect of the arc voltage on various factors of design and control was investigated for high currents in order to develop design guidelines for circuit breakers. In this study, the dependence on such factors, namely, the current, arc length, electrode surface area, and internal pressure of the arc voltage, was evaluated quantitatively. As a result of the evaluations, it was estimated that the arc voltage near the electrode surface rises linearly with the arc current and the power ?0.8 of the surface area, and that the voltage in the arc column rises as the 0.3 power of the pressure increase. We confirmed the validity of the estimated voltage characteristics by comparison with the generated voltage in an actual arc‐extinction chamber. The characteristics of the estimated voltage can provide effective guidelines for the design of arc extinguishing chambers. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 186(1): 34–42, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22487