U型灭弧栅片在不同等级电流分断的影响分析

通过对两种灭弧栅片结构在不同电流等级下的分断试验对比,得出不同灭弧栅片结构对不同电流开断时的影响程度。结果表明:灭弧栅片的U型结构特征对临界直流负载电流开断无明显影响,对额定电流开断有重要影响,对低短路电流开断有微小影响,对高短路电流开断无明显影响。通过对开断不同直流电流下电弧的电压和电流波形图的研究分析,对提升产品的性能及使用的可靠性有一定的帮助。

微型断路器中灭弧栅片对电弧磁吹力的试验研究

设计了一套试验测试装置,利用铜棒模拟电弧电流通道,采用微型拉压力传感器测量金属栅片对铜棒的电磁力,实现对金属栅片电弧磁吹力的等效测量。试验表明:铜棒受到的磁吹力有效值与电流的有效值平方近似为线性关系,当铜棒与栅片距离为2 mm时,比例系数约为0.762×10^(-6)N/A^2。同等电流有效值情况下,直流电弧受到的磁吹力比交流电弧受到的磁吹力约高出6.43%。

基于机器学习的灭弧栅片表面缺陷检测方法

为了实现金属灭弧栅片表面缺陷的自动检测,引入了CCD成像系统并提出了表面缺陷检测三步法:第一步对原始图像进行去噪,第二步将灭弧栅片从背景中提取出来,第三步利用分类器对缺陷产品进行识别。提出了基于方向梯度直方图(HOG)与Gabor特征结合的图像特征提取算法,与传统的基于HOG和基于Gabor特征的算法相比,多分类支持向量机的训练结果显示本方法识别率分别提高了13%和7%。通过设计卷积神经网络框架对缺陷产品进行检测,结果显示正确率为93%。在二分类情况下对支持向量机和卷积神经网络的分类性能进行了比较,结果显示卷积神经网络性能更优。

基于MCCB灭弧栅片变化对电弧电压的仿真与试验研究

塑壳断路器(MCCB)通常采用栅片灭弧系统来熄灭电弧,通过将故障电弧分割成很多段小的电弧,利用交流电弧的近阴极效应,从而增加电弧的电压来使故障电流强制减零最终熄灭电弧。设计上通常的做法主要是提高触头开距以及增加灭弧栅片两种方式,但这也会带来产品尺寸及成本的增加。文中在保持160A塑壳断路器灭弧系统尺寸不变的情况下,改变灭弧栅片V型槽深度及表面镀层,并借助ANSYS耦合分析50 k A分断过程中电弧运动的过程,选出其中最优的方案。最后通过样机试验与模拟分析比较基本吻合,为后续类似产品的设计提供指导。

大电流空气电弧栅片烧蚀数值模拟与分析

电网输配电容量不断增加对低压断路器的开断性能提出了更高的要求。低压断路器开断大电流时,电弧烧蚀灭弧栅片产生的金属蒸汽会极大的影响断路器开断性能,阻碍断路器发展并且不利于电网安全运行。因此,建立了开断电流为10 kA的栅片烧蚀模型,研究了栅片烧蚀特性。模型考虑了栅片阴极端和阳极端不同的电弧能量注入,栅片材料的熔化、蒸发以及栅片表面形貌变化,并将弧根运动引入模型中。利用此模型计算了铁栅片烧蚀质量以及温度和熔化材料分布。仿真结果表明:栅片阴极端温升大小和范围均小于栅片阳极端的值。栅片表面熔化区域尺寸和位置随着弧根的移动而改变。栅片阳极端熔沸点来临时刻分别是2.19 ms和2.89 ms,烧蚀质量为1.84 mg。而栅片阴极端熔点来临时刻为4.12 ms,温度始终低于栅片材料沸点,烧蚀质量近乎为0。该文得到了单次开断下栅片两端烧蚀形貌,为研究多次开断下栅片烧蚀引起的栅片间短弧长度和移动路径变化对断路器开断性能的影响献力。

微型断路器灭弧失效分析及性能优化设计

针对目前居民用微型断路器故障频发和灭弧能力严重不足的问题,开展微型断路器灭弧失效分析及性能优化研究。在分析微型断路器灭弧失效机理的基础上,提出优化设计技术路线图,建立微型断路器失效仿真模型,分析燃弧时间与栅片数量之间的关系,分析并给出模型关键优化参数的取值,对提出的4种设计方案进行仿真分析,得出最佳优化设计方案。通过对优化前、后的微型断路器样品进行实验分析可知,与优化前相比,试品优化后的分断时间和燃弧时间均显著减少,焦耳积分明显降低。实验结果与仿真结果相符,表明该优化设计方案可明显提升微型断路器的灭弧性能和分断能力,有效提高微型断路器的可靠性、安全性和稳定性,解决微型断路器灭弧失效的难题。

栅片灭弧式中压气体绝缘环网柜开发中的设计研究

笔者对栅片灭弧式中压气体绝缘环网柜开发过程中遇到的几个难点问题进行了分析讨论,并结合国内的市场需求,提出了相应的解决措施,通过试验验证和工程实践说明了解决措施的合理性和可行性。

气流场驱动下栅片中弧压提升特性的数值分析

建立了以磁流体动力学(MHD)理论为基础的气吹灭弧室电弧被气流吹入栅片过程的三维数值分析模型。与当前空气断路器普遍研究的采用磁场驱动电弧进入铁磁栅片区域并被切割为若干短弧相比,主要研究在灭弧室的进气口处施加气流来驱动电弧运动,并采用绝缘栅片来拉长和冷却空气电弧以提高电弧电压。基于商业软件包ANSYS FLUENT 并对其进行二次开发,对气吹灭弧室中的多物理场耦合进行数值计算,仿真分析了不同材料栅片下电弧的运动和电压变化情况,采用全绝缘栅片可以获得最大的电弧电压;并比较分析了栅片间距和入口气压对电弧电压提升的影响,为开关电器中基于提升弧压应用场合的研究提供一定的指导作用。

高压直流接触器灭弧技术分析

本文对高压直流接触器电弧的产生及磁吹灭弧进行了简明阐述,简要介绍了灭弧装置的分类情况,并对直流电弧的燃烧和灭弧条件通过图解法、稳态电路及非线性微分方程进行了详细的论述说明,通过电弧燃烧稳定点的扰动分析,进而推断出不稳定燃烧的条件(电弧灭弧的条件),更加了解接触器灭弧技术的原理。

灭弧室结构对交流接触器电寿命影响的试验研究

介绍了接触器的灭弧原理及方式,分析了交流接触器灭弧室结构及有效排气孔面积对电寿命的影响。以框架为150A接触器的灭弧室结构为例,对3个样机进行AC-4电寿命试验,试验结果表明对于同电流框架的接触器,其灭弧室结构对电寿命影响至关重要,且在满足电气间隙和爬电距离时,有效排气孔面积越大,电寿命次数越大。

电力断路器冲击波的形成和抑制

断路器是切换高压电路的重要设备.传统观点认为断路器电流断开过程就是灭弧过程,实际上断路器的根本功能是实现导体与绝缘体的快速转变,这种转变只有通过产生电弧才能实现,因而其过程将导致冲击波的出现.本文在分析电力断路器冲击波电压产生原因的基础上,探讨抑制冲击波的对策、断路电弧的消弧特性及静止型断路器的特点.

HXD2型机车主接触器故障及解决方法

文章分析了HXD2型机车主接触器故障原因,并提出用云母片代替原灭弧栅陶瓷绝缘片、并联辅助连锁、更换驱动活塞密封圈以及驱动风缸安装加热套的解决方案,方案的实施情况良好,针对改进情况进行了经验总结。

某型船用固态直流断路器技术应用

在交通运输设备发展初期,其电力系统多采用直流高速的空气断路器,一般通过拉长触头间电弧的长度来提高电弧电压,从而把电流限制到零。但这种原理不可避免触头和灭弧栅的损耗,需要频繁地进行维修,且产品难以小型化。随着科技的不断进步,电力电子器件技术飞速发展,一系列先进的固态直流断路器应运而生。

一种智能型超高速断路器

铁道技术的优势以及运营设施步阀的加快已不可避免地促使开发更复杂、功率更大的电力牵引网络。所以,要有效地保护这些网络也变得越来越难。特别是在那些采用直流电的地方,虽然用户得不断地处理遮断直流电时固有的技术上的限制。但他们对削减维修费用和改进铁路设备的有效性方面还是有着强烈的兴趣的。 ACEC运输公司已开发了一种能满足这些要求的产品:DHR——一种智能型超高速断路器。

探讨如何提高断路器的限流特性

对断路器的灭弧栅片进行改进以达到改善气流流动的通道．以减少背面击穿现象。及改进后的试验效果。

12kV SF_6环网柜负荷开关转移电流提升的研究与设计

通过实验观察分析了12kV SF6环网柜负荷开关开断过程中的电弧运动过程,对其导电回路做了优化设计,同时建立了三维模型进行了静态磁场的计算,对比了优化前后电流密度和磁场强度的分布规律,为提高负荷开关转移电流提供了参考。

发电机灭磁系统应用分析及技术改进

介绍了葛洲坝大江电厂针对发电机灭磁系统在运行中暴露出的问题而进行的技术改进,对其现运行状况进行技术分析,并就仍存在的问题提出参考改进思路。