基于ARM的真空断路器触头磨损检测系统

真空断路器灭弧室触头是断路器实现分闸合闸的关键部件,需定期检查,但常规人工检测方法费时费力。经过对真空断路器灭弧室机械结构特点与动作过程的研究,设计出一种基于ARM处理器的触头磨损度检测系统,此系统由安装在断路器端的从机和安装在控制室电脑上的主机适配器组成,系统使用搭载ARM1176JZF-S处理器的S3C6410芯片、AD3812模块、W-DCD5位移传感器、4432系列射频无线模块等器件实现了在机房使用一台PC机或手机短信对多台真空断路器灭弧室触头磨损进行远程检测与控制。经测试,系统检测误差低于0.78%。系统检测精度高,使用方便实时性好,可靠性强,大大减少了以往的触头检测工作量。

一种高压断路器触头测温光纤温度传感器

针对10kV断路器在线温度监测难的问题,提出一种基于反射式强度调制的光纤温度传感器系统,温度敏感元件为双金属片.利用双金属对温度敏感的变形特性,将温度变化量调制到接收光纤输出光通量上,通过对红外接收管输出电压的检测,实现对温度的测量.通过理论推导,证实了测量系统输出电压与温度变化具有线性关系.文中详述了传感器系统的结构,给出了实验装置,进行了30~120℃内的测试实验,实验结果与理论推导吻合,且显示出较优良的特性,其测量误差小于5%,重复性良好.最后给出了在断路器触头的测温安装方法和实验结果.

鲸鱼优化算法及断路器触头弹簧小型化设计

为了克服低压断路器体积大、分断性能差等缺陷,结合弹簧约束条件构建触头弹簧小型化数学模型,提出一种改进的鲸鱼优化算法(CA-WOA)进行优化求解,即在标准鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的基础上,结合云模型与自适应权重策略改进鲸鱼优化算法,引入云模型加强算法的全局与局部搜索能力,避免陷入局部极值;再引入自适应权重策略,提高算法的收敛速度与精度;通过经典测试函数仿真和对比分析,表明其改进算法具有更好的性能。进而,采用改进的鲸鱼优化对所构建的触头弹簧数学模型进行迭代寻优,实验结果表明其改进算法能够有效地减小触头弹簧质量与体积,实现低压断路器小型化目标。

高压断路器触头温升在线检测装置的研究与实现

高压断路器是分断负荷的重要设备,通常在断路器进出端均安装有动静触头进行隔离,但是断路器触头受安装方式和工作电流的影响会出现触头发热,严重时会引起断路器触头烧毁。为了实时监测断路器触头发热情况,提出利用电场取电技术和无线通信技术,结合温度传感器,研制了断路器触头温升在线监测装置。结果表明:装置可以实时监测断路器触头温升,做到提前预警,对保障供电安全具有重要的意义。

手车式真空断路器触头发热原因分析与解决措施

针对6kV手车式真空断路器在油田供电系统中容易发生触头发热故障的危害及现状进行分析,归纳总结了造成手车式真空断路器触头发热的主要原因,并提出了可行实用的预防改进措施,提高了手车式真空断路器的供电可靠性。

VS1手车式真空断路器触头故障原因分析与预防

针对煤焦化企业供电系统中VS1手车式真空断路器触头发热损坏现象,分析了VS1手车式真空断路器在特殊运行环境下触头发热损坏原因,从VS1手车式真空断路器产品制造、开关设备生产和管理维护3个层面提出了预防性措施来解决VS1手车式真空断路器触头发热损坏的现象。

电容器组用SF6断路器弧触头关合磨损特性

电容器组用SF6断路器存在关合涌流,其预击穿电弧烧蚀使动、静弧触头间机械磨损加剧,研究弧触头机械磨损,提出改善磨损措施,对提高断路器电寿命具有重要意义。通过弧触头碰撞接触应力与电弧烧蚀温度场仿真计算,分析高温下弧触头物性参数,结合试验后弧触头的检测分析揭示了弧触头在常温和高温情况下的磨损机理的类型,提出减少磨损措施的建议。常温下弧触头磨损符合磨粒磨损的特点,电弧烧蚀的高温下,烧蚀中心区域,以粘着磨损为主;距离电弧烧蚀中心较近处,CuW与CuW滑动接触区域同时具有磨粒磨损与粘着磨损的特点;距离电弧烧蚀中心较远处为磨粒磨损。提出的解决措施为弧触头间尽可能为面与面的平行接触,增大接触面积,适当提高断路器关合速度,以减轻弧触头磨损。

石墨烯增强铜钨合金触头耐磨损性能的分子模拟

石墨烯(graphene,Gr)因其优异的性能而被广泛作为金属基材料增强相,但目前石墨烯对铜钨合金(Cu W)耐磨损性能的微观作用机制仍不清晰。该文基于分子动力学模拟方法,针对Cu W“假合金”的特点,应用粒子群算法建立Cu W80和掺杂不同质量分数石墨烯的CuW80Gr复合模型。基于该模型在LAMMPS下计算温度300~3000K范围内的弹性模量,通过纳米压痕模拟计算模型的硬度,从微观位错动态演变过程分析石墨烯对Cu W80Gr复合模型耐机械磨损性能的增强机制。结果表明:Cu W80Gr模型的弹性模量与硬度均比Cu W80高,且均表现出随着石墨烯质量分数增大而降低的趋势,石墨烯的引入有助于解决断路器在开断关合过程中由于高温引起的机械性能下降问题,石墨烯对CuW复合材料的增强机制为屏障作用与位错强化。研究结果可为铜钨合金复合材料的掺杂优化设计、遴选与性能调控提供理论指导和技术支撑。

石墨烯/铜钨合金触头电弧烧蚀的固–液相变动力学模拟与烧蚀程度微观表征

石墨烯因出色的功能特性被用于金属基材料的增强相,但目前对于石墨烯增强铜钨(copper-tungsten,CuW)合金电触头抗烧蚀性能的微观作用机制尚不清晰。该文通过粒子群优化算法构建符合“假合金”结构的CuW80复合材料模型以及掺杂不同质量分数的CuW80Gr复合模型。引入双温模型–分子动力学方法,建立考虑晶格振动和自由电子热传导效应的CuW合金电弧烧蚀模型,并针对材料局部物理状态提出评估烧蚀程度的微观表征量,从材料内部固–液相变动态演变过程分析石墨烯对CuW合金复合材料的微观增强机制。结果表明,CuW80Gr模型的损失质量与电弧侵蚀深度均比CuW80低,且随石墨烯质量分数增大呈下降趋势,其中在100ps时刻,CuW80Gr0.15%的损失质量较CuW80降低10.66%,电弧侵蚀深度降低92.56%。石墨烯对CuW80Gr合金的增强机制,主要体现为Cu相热传导能力的加强,使得热流通过Cu相将能量更快地传导至基体深处,从而减少表面原子的蒸发飞溅和电弧对W骨架的侵蚀。结果可为石墨烯增强铜钨合金电触头的抗烧蚀性能的优化设计和性能调控提供理论依据与技术支撑。

基于DFR的断路器弧触头电寿命在线评估系统

基于故障录波器(DFR)实现了一种高压断路器弧触头电寿命在线评估系统。此系统可以充分利用DFR记录的扰动信息,根据断路器的开断历史,计算断路器弧触头的剩余电寿命,并在剩余电寿命低于设定的限值时,给予运行人员一个直观的警告,提醒运行人员及时采取措施。

采用超声导波检测触头接触状态的实验研究

针对断路器触头接触不良的问题,提出利用超声导波检测触头的接触状态的方法。从理论上分析超声导波检测触头接触状态的原理,同时搭建实验平台展开研究。通过改变梅花触头和静触头之间的啮合情况来模拟触头的4种不同接触状态,测量各状态下的电阻阻值,将其接入超声导波检测系统采集信号数据。对携带有触头接触状态信息的导波进行滤波、时域、频域分析处理,结果表明:利用超声导波检测触头接触状态是可行的;随着接触状态愈发恶劣,超声探头所接收的信号波形呈现出逐步衰减的状态。在检测当中,应选用连续的汉宁窗调制正弦波信号作为激励,利用时域曲线峰峰值的大小对触头接触状态好坏进行评估判断。

10kV抽屉式开关柜触头发热原因分析及解决措施研究

本文在分析了10kV抽屉式开关柜触头发热的危害和发热温升的原因后,对开关柜触头发热的综合预防处理措施进行了详细的分析总结。

高压开关柜动静触头接触行程测量装置

高压开关柜目前广泛应用于供配电系统中,而断路器又是高压开关柜的心脏部件。断路器动静触头接触行程关系到高压开关柜 的可靠运行。