碰撞过程中高压开关触头分析及优化

高压开关在合闸时,触头碰撞会产生很大的冲击力,不仅对操动机构造成很大震动、使触头及杆件弯曲变形,而且会造成碰撞后,触头产生弹跳.在带载合闸时,触头弹跳会引起拉弧,使触头发生严重的动熔焊.在触头不弹跳的前提下,对碰撞过程的分析,可以指导开关的设计优化.     

专辑序

1926年,世界上第一台真空开关诞生于美国加州理工学院。从那时开始至今,真空开关技术开启了一场百年征程。如今真空开关不仅已成为中压电力开关领域的主流产品,而且仍在焕发“青春”,有望改变电力系统的未来。一方面环境友好的电力真空开关正在向高电压等级发展,为我国在电力开关领域实现“双碳”目标做出贡献。     

300 kV激光触发多级真空开关结构设计

激光触发真空开关具有优异的工作性能，在脉冲功率系统具有很好的应用前景。本文以300 kV为设计指标，对激光触发多级真空开关进行结构设计与优化。首先进行激光触发间隙的结构设计，靶材由KCl和Ti混合制成，采用铜铬合金纵磁电极；其次进行自击穿间隙的结构设计，自击穿间隙采用平板不锈钢电极，结合不同圆角半径下的电场仿真结果，确定电极外侧圆角半径为5 mm,内侧圆角半径为3.5 mm;通过对绝缘支柱闪络机理的分析，使用带伞裙的圆柱形尼龙绝缘支柱并采用电极嵌入绝缘支柱降低三交界面电场；最后根据开关的欠压比、过压倍数和稳定性，确定自击穿间隙采用三个3.7 mm长的真空短间隙，各间隙承担电压为180、40、40、40 kV。     

大电流真空电弧中阳极烧蚀过程的研究进展

在大电流真空电弧开断中阳极触头的烧蚀情况将决定开断的成功与否，掌握高电压等级真空开断关键技术需要深入理解真空电弧阳极烧蚀机理。本文对国内外关于阳极烧蚀的研究进行了综述，包括阳极放电模式的分类及特点、阳极表面温度及熔融触头运动的实验测量以及阳极烧蚀数值模拟，在此基础之上总结了触头材料对阳极烧蚀的影响，对大电流真空电弧阳极烧蚀研究的未来发展方向提出了建议。