真空断路器开断过程中灭弧室内动态真空度的分析

本文分析代断路器开断过程中灭弧室内动态真空度的变化规律。根据燃弧时灭弧室内的放气、吸气物理过程,导出了电弧电流、触头电弧侵蚀率、触头材料含气量、灭弧室有效容积之间的关系,给出了触头材料含气量的判据,为真空灭弧室设计和触头材料选择提供一个方面的依据。     

真空开关的触头材料

总结了真空开关对触头的要求以及触头材料对触头性能的影响，并介绍了目前真空开关中广泛使用的触头材料与研究触头材料的方法。针对真空开关的应用领域，介绍了触头材料的发展趋势。对真空开关触头材料的开发及实际应用有借鉴作用。     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

杯状纵磁真空灭弧室磁场特性分析

用三维有限元法研究了7个设计参数对杯状纵磁触头的纵向磁感应强度、纵向磁场滞后时间、杯中和触头片中电流密度最大值以及导体电阻值的影响。研究表明:譹增加触头直径或开距会减弱纵向磁感应强度,增加杯指旋转角或杯指数目可使其增强,而杯指和水平面夹角、触头片上开槽数及触头材料采用CuCr50或CuCr25对其影响不大。譺设计参数在较大范围内变化时,纵向磁场滞后时间的变化很小。譻增加触头直径或触头片开槽数、减小杯指旋转角、合理选择杯指与水平面夹角和杯指数目或采用CuCr50触头材料可减少杯中或触头片中的电流集中。譼增加触头直径或杯指与水平面夹角,或减小杯指旋转角和杯指数目、减小触头片开槽数及采用CuCr25触头材料可减小导体电阻。     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

线圈式纵向磁场真空灭弧室磁场特性

分析了1/2、1/3和1/4匝纵向磁场真空灭弧室触头设计参数对纵向磁感应强度分布、触头片上涡流分布、纵向磁场滞后时间以及导体电阻值的影响。研究表明:增加触头直径、线圈高度或触头开距会减弱纵向磁感应强度,线圈厚度及触头材料采用CuCr50或CuCr25对其影响不大;减小触头直径、增加开距可使纵向磁场滞后时间减小。触头片上开槽数以及触头材料会对滞后时间产生影响;增加触头直径、线圈高度、线圈厚度、都可以减小导体电阻,而触头片上开槽数以及触头材料也会对导体电阻产生影响。由于设计参数的变化对纵向磁感应强度分布、触头片上涡流分布、纵向磁场滞后时间以及导体电阻值会产生不同的影响,因此设计者应综合考虑各种参数的影响,得到综合性能优的结果。     

Cu Cr Ta触头材料的开断性能分析

文章介绍了真空灭弧室触头材料的发展方向和正在开发的Cu Cr Ta触头材料的金相结构和性能分析。对Cu Cr Ta触头材料与Cu W Al Fe、Cu Cr50触头材料进行了对比开断试验。从对比开断试验结果说明Cu Cr Ta触头材料能提高现有Cu W Al Fe和Cu Cr50触头材料的1.28-1.51倍。     

CuCr真空触头材料的运行特性与机理

根据近年来国内外对真空触头材料的研究,阐明CuCr触头材料的运行特性与机理,供触头材料与真空灭弧室制造单位的工程技术人员参考。     

真空断路器铬铜触头材料及其应用

本文从真空断路器对触头材料的技术要求出发,论述了我国Cr-Cu触头材料的研究水平和国内外材料质量比较,并介绍我国当前Cr-Cu触头材料在真空断路器中的应用和发展。     

真空断路器及用于它的真空管和电触头

作为触头材料的成分,以抗熔焊为目的而添加的Ｎｂ,Ｓｉ等耐热金属,由于溶渗时的高温加热、使构成触头座和导电棒的高导电金属材料熔化,会与触头中的Ｃｒ起反应而改变了溶渗后触头材料的成分。这正是本发明要解决的问题。     

真空开关真空度在线检测系统的设计与实现

利用自行开发的电场探头研究了真空开关屏蔽罩电位的有效值与真空度之间的关系，得出了相应曲线，系统通过测量真空开关屏蔽罩的电位相对正常值的变化情况，运用趋势检测方法和比较算法对检测数据进行综合分析，消除了由于电磁环境变化引入的误差．该方法由于综合考虑了真空开关屏蔽罩处电场的有效信息，诊断性能得到了较大的改善，为真空开关的在线检测提供了科学依据．     

高真空条件下气压变化对绝缘闪络特性的影响

对纳秒脉冲(10/30ns)下真空绝缘闪络电压随气压的变化趋势进行了实验研究,探讨的气压范围介于8×10-4Pa至标准大气压之间。研究发现,当气压位于高真空区域(10-4～10-1Pa)时,随着气压的改变,绝缘闪络电压无明显变化,基本保持恒定。深入剖析真空环境下的气体解吸附过程,得出如下结论:当气压进入高真空阶段时,表面放气已成为主要气体负荷,所释放气体均源于绝缘体表面的解吸附气体。真空闪络现象,事实上是一种在绝缘体表面气体解吸附后所形成一高气密环境中发生的放电过程。     

大电流真空电弧磁流体动力学模型与仿真

为了对大电流真空电弧进行深入研究,以真空电弧双温度磁流体动力学模型为基础,通过计算流体动力学软件FLUENT,采用控制容积法,对大电流真空电弧特性进行了仿真研究。对于大电流真空电弧而言,等离子体的流动处于亚音速状态,因此,在阴极和阳极边界条件的选择上将区别于超音速流动的真空电弧。同时对等离子体密度、轴向电流密度、等离子体速度、马赫数、离子温度、电子温度、离子压力、等离子体压力以及注入阳极的能流密度分布的形成机理进行了分析。从仿真结果可以发现,大电流真空电弧等离子体压力的最大值出现在阴极附近,等离子体将在压力梯度的作用下从阴极到阳极做加速运动,这一点明显区别于超音速流动的真空电弧。另外,仿真结果与高速CCD照片也是吻合的。     

凝汽器内空气积聚对真空的影响

空气在凝汽器内积聚可以从传热和空气分压力两个方面对凝汽器真空造成双重影响。对凝汽器建立数学模型。具体实例仿真计算表明,随着空气浓度的变化,在不同的空气浓度阶段,两种影响因素对凝汽器压力具有不同的作用程度。     

水环真空泵抽气不足对凝汽器真空的影响

凝汽器的真空度不仅取决于自身的运行参数,而且还取决于抽气设备的工作性能。通过凝汽器漏空气量和水环真空泵抽气量的平衡关系,建立水环真空泵抽吸不足对凝汽器真空影响的数学模型,定量分析了水环真空泵工作水温度和凝汽器真空的关系。实例计算表明,降低工作水温度可提高凝汽器真空度。     

35 kV真空灭弧室真空度在线监测系统的研制

为了监测真空灭弧室内真空度的状况,并保证供电的连续性和可靠性,笔者设计了一套应用于35kV真空断路器的真空灭弧室真空度在线监测系统。详细阐述了系统的工作原理、硬件结构和软件设计方案。该系统利用旋转式电场探头,监测屏蔽罩附近直流电场的变化,同时开发了下位机数据采集单元和上位机监控管理单元,可以远程在线监测真空灭弧室的真空度变化情况。现场运行结果表明,该系统可以稳定、可靠地监测真空灭弧室内真空度的改变,测量灵敏度高,成本低廉、运行可靠、抗干扰能力强。     

微放电发射电流法测量灭弧室真空度

真空灭弧室真空度的传统测试方法主要有磁控放电法及工频耐压法。磁控放电法需要使用磁场线圈,而工频耐压法只能检出严重漏气的灭弧室。该文使用微放电起始电压Ud与发射电流起始电压Ue之比Ud/Ue测量灭弧室的真空度。该方法不需要施加磁场,而是使用下述方法进行测量：将闭合的灭弧室触头强行拉开0.2~0.3 mm,然后在触头间隙上施加工频高电压,利用间隙微放电电流对触头表面进行老练,以除去触头表面原有的吸附层,最后再测量间隙的微放电起始电压Ud与发射电流起始电压Ue。理论研究表明,真空灭弧室内的真空压强p越小,Ud/Ue越大,故通过测量Ud/Ue的大小,就可以获得真空灭弧室内的真空度。文中在实验室的真空比对系统上对不同管型灭弧室的Ud、Ue、Ud/Ue与真空压强p的关系进行了测试,测试结果表明,该文提出的Ud/Ue法,其真空度测量范围能达到100~10-3 Pa。     

大功率真空泵实现多气室抽真空的应用研究

由于电力建设施工单位购置真空泵时,会考虑购置大功率、大体积流量的真空设备,以便进行体积庞大气室(如500 kV及以上油浸式变压器、电抗器)的抽真空处理工作。但对GIS这种气室相对体积较小的抽真空处理工作来说,大功率的真空泵就显得有些"大牛拉小车"了。文章以±500 kV宜都换流站扩建线路高抗工程为例,对大多数安装单位使用的真空泵加装"一变三"转换接头,实现了大功率真空泵可以同时或分时对多气室进行抽真空处理工作。     

300MW机组凝汽器真空系统数学模型的建立

在凝汽器真空系统工作原理的基础上,建立了凝汽器真空系统的动态数学模型。该模型将凝汽器真空系统分解成蒸汽与空气两个相对独立的环节,由传热条件确定凝汽器的蒸汽分压力;由空气量确定凝汽器的空气分压力。模型已用于300 MW仿真机。     

真空接触器动力学模型的仿真分析

应用有限元和动力学分析方法,完成了真空接触器动力学模型的仿真分析,得出分/合闸过程动触头行程曲线。同时,对真空接触器进行机械特性测试,通过仿真与试验结果的对比分析,验证了动力学模型的准确度和仿真方法的可行性,结果有助于真空接触器的产品开发设计。