基于桥式驱动电路的磁阻型电磁发射器仿真与实验

在磁阻型线圈电磁发射器中,驱动线圈的剩余电流会影响抛体的发射效率。将磁阻型线圈电磁发射器驱动电路中的电容器用桥式电容电路替代,通过桥式电容电路能够快速降低发射器中驱动线圈的剩余电流,避免抛体在运动时受到反向的回吸力。该文介绍了桥式驱动电路在磁阻型线圈电磁发射器中的工作原理,通过仿真与实验对比分析磁阻型线圈电磁发射器在传统驱动电路与桥式驱动电路中的发射性能。实验和仿真的结果表明:采用桥式驱动电路后,磁阻型线圈电磁发射器的效率得到了提高,剩余电流的能量回收到电容器降低了系统能量的损耗。仿真和实验结果的规律具有一致性,验证桥式驱动电路在磁阻型线圈电磁发射器的可行性,为解决驱动线圈剩余电流及反向力的抑制提供了参考。

72.5 kV快速真空断路器技术研究及开发

短路故障的快速切除对提高电网输电线路的输电能力和提高电力系统暂态稳定性至关重要。快速真空断路器是实现短路故障快速切除的理想选择。文中目标是设计一款新型单断口72.5 kV快速真空断路器并对其短路电流开断性能进行验证。采用具有多重悬浮屏蔽罩与轻量化技术的72.5 kV真空灭弧室用作灭弧器件,电磁斥力机构用作操动机构,一款特殊设计的油阻尼器用作速度调节器。为满足短路电流开断要求,依据阳极放电模式将分闸速度特性定量化调控为:前15 mm行程内平均分闸速度v1为5 m/s,满开距30 mm内平均分闸速度v2为1.59 m/s。经测试,开发的72.5 kV快速真空断路器的分合时间分别为(1.2±0.04)ms和(18±0.20)ms;进行了T100s(b)方式下的40 kA(rms)和80 kA(rms)的短路开断性能验证。开断结果显示,研制的72.5 kV单断口快速真空断路器满足了国标GB 1984—2014全燃弧时间窗口开断要求。

关键特征点的智能识别及其在操动机构电磁铁运行状态监测中的应用

作为断路器操作机构开合动作的触发器,电磁铁的工作状态对于确保操作机构的工作状态具有重要意义。然而,由于复杂电气环境的干扰和传感条件的限制,电磁铁的鲁棒性状态监测存在很大的不足。本文提出了一种两阶段混合方法来诊断运行机构电磁铁的运行状态。该方法通过智能识别电磁铁电流信号的关键特征点,间接实现对电磁铁状态的智能诊断。在第一识别阶段,提出了适合一维信号的智能U-Net神经网络,通过获取的电磁铁电流信号实现关键特征点的自适应识别。在第二个状态监测阶段,根据关键特征点的位置和电流值,可以具体识别电磁铁的运行状态。实验结果表明,所提出的方法能有效识别关键点,识别成功率接近100%。所提出的方法只需少量故障样本就能实现对各种电磁铁故障的自适应识别。因此,所提出的方法为电磁铁的稳健状态识别提供了保障,并具有抗干扰性强的优点。

基于空间布局和杂散电感优化的直流断路器并联IGBT动态均流法

与压接式绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相比,模块式IGBT具有成本低、不需要单独压装结构、安装方便、故障后呈开路等特点,是750 V/1500 V混合式直流断路器中的核心元件。然而,受限于单个模块式IGBT器件的标称开断能力,多个模块式IGBT的并联均流技术是实现10 kA级直流开断的关键。文中从理论上分析了IGBT器件、缓冲电路和快速真空开关的空间排布位置对换流速度、动态均流、关断过电压等性能的影响。分析表明,从减少换流难度角度考虑,快速真空开关应与IGBT就近并联;从降低关断过电压角度考虑,各并联IGBT应采用分布式缓冲电路结构。进一步,考虑空间磁场耦合作用,建立了并联IGBT的动态开断电路模型,分析了并联IGBT动态开断性能的影响因素,发现增大子模块支路杂散电感、降低避雷器残压可有效提高并联IGBT的动态均流性能;子模块间负耦合电感可有效抑制IGBT关断过电压。最后,为兼顾换流速度、动态均流、关断过电压抑制等,提出了缓冲电路、IGBT、快速真空开关就近并联构成子模块,子模块再经电感并联的混合式直流断路器拓扑方案,并进行了仿真验证和1.5 kV/3 kA试验验证。

Electrical Installation Safety Assessment of Buildings in Kumasi, Ghana

This study aims to evaluate the safety status of electrical installations in residential and commercial buildings within the Suame ECG strategic business unit, Ghana, focusing on compliance with international and Ghanaian wiring standards. The research assesses key factors influencing safety, including the certification of electricians, the quality of cable brands used, proper cable sizing, adherence to wiring color codes, the awareness and use of Residual Current Circuit Breakers (RCCBs), and the protection of earth electrodes. A descriptive research design was utilized, involving extensive field surveys and electrical installation audits. Data were collected using standardized tools and analyzed with SPSS software to evaluate the professional competencies of artisans and their adherence to safety standards. The findings indicate significant safety risks, with 69.7% of electricians lacking proper certification, leading to the widespread use of non-approved cable brands, improper cable sizing, and deviations from wiring color codes. Additionally, deficiencies were found in the awareness and use of RCCBs and the protection of earth electrodes. The study concludes with recommendations to enhance electrical safety, including mandatory certification for electricians, public awareness campaigns, regular inspections, and ongoing training and development programs. These measures are crucial for improving the overall safety and quality of electrical installations in the Suame area, Ghana.

防止浪涌误跳闸剩余电流动作断路器的分析与探讨

介绍了在新型供配电系统中产生浪涌电流的原因,并对传统剩余电流动作断路器浪涌抑制原理进行分析。描述了新型剩余电流动作断路器防止浪涌误跳闸的原理与实现方式,在供配电系统中接入该剩余电流动作断路器,在有效保证短路保护、过载保护、剩余电流保护的同时,防止在用电过程中因浪涌引起的误跳闸,极大地提高了用户的用电体验。

多联机空调系统电气设计常见问题探讨

针对多联机空调系统电气设计中的一些常见问题,从室外机配电功率,断路器是否需要设置RCD,断路器降容,电缆敷设及载流量修正和室内机配电方式、控制等方面进行探讨,并给出相应的意见及建议。

基于退化量分布的剩余电流动作断路器可靠性评估

剩余电流动作断路器直接影响低压配电系统的安全性和可靠性。为了研究剩余电流动作断路器的可靠性,使用基于退化量分布的建模方法对其性能退化过程进行研究,并预测出其使用寿命。首先,对剩余电流动作断路器的失效机理进行分析,然后设计实施剩余电流动作断路器的加速退化试验,建立了退化量服从正态分布的可靠度分析模型,采用最小二乘法对模型中的参数进行估计,从而对剩余电流动作断路器的可靠性进行评估并绘制可靠度曲线。

RCCB的短路试验解析

为解决不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)3C换版各实验室对短路试验操作细节可能存在的困惑,分析总结了在短路情况下,验证RCCB的工作状况所进行的试验项目、试验电流大小和类型等。明确短路试验前的准备事项、短路试验电路图及试验程序、短路试验后的验证项目。

适用于直流断路器的大电流快速开关分闸特性

快速开关分闸稳定性是影响直流断路器开断性能的关键要素。文中对大电流快速开关的双弹簧永磁操动和电磁斥力双动机构的分闸过程,用有限元方法进行电磁、热和位移等多物理场耦合计算,分析了永磁操动机构驱动线圈是否有必要投入以及不同驱动线圈电流对双动机构分闸特性的影响。结果表明:在永磁操动机构驱动线圈投入的情况下,可提前将永磁吸力抵消,进而避免电磁斥力因做功时间较短而引起分闸回弹现象;由于分闸初期电磁斥力非常大,永磁操动机构驱动线圈的投入对分闸初期的速度影响较小;在电磁斥力消失后,永磁操动机构驱动线圈电流在一定范围内越大,到达额定开距的速度越大,为避免其造成分闸反弹,应合理选择驱动线圈电流值。将仿真结果与实际样机分闸特性曲线进行对比,二者具有较好的一致性,验证了仿真方法的正确性。

关于路灯漏电的防治应用技术

针对路灯供电系统存在的漏电问题,提出了两种防治应用技术。一是搭建路灯漏电在线监测系统,借助物联网无线传输技术将路灯供电回路泄漏电流信息实时上传并做出相应动作,及时切断漏电较大的供电回路;二是在每基灯杆灯门接线处安装剩余电流动作断路器,当灯杆发生单相接地故障时及时断开线路,可有效降低灯杆接触电压,保障人身安全。

基于有限元方法的断路器故障模拟分析

高压断路器作为在电力系统中起到保护和控制作用的重要关键设备,诊断其工作运行状态对于维护电力系统的安全运行有着重要意义。高压断路器分合闸电磁铁线圈的电流信号可以不同程度地反映断路器的各种故障,通过建立断路器电磁铁有限元模型,对线圈接触不良、线圈短路、电压波动故障时的线圈电流信号进行模拟分析,根据分析结果可识别故障类型。最后,可针对性对电磁铁故障进行检修,提高维护工作效率,降低断路器故障发生率。

道路照明中接地形式与接地故障防护措施选择探析

对道路照明工程中电击事故原因进行分析,探讨现行我国道路照明的接地形式,以及所对应的接地故障防护措施的选择。研究结论为:TN-S接地系统应严格根据供电距离,校验过电流脱扣器的灵敏度以及短路电流断路器动作的灵敏度。TT接地系统中,应严格根据供电距离,整定剩余电流动作保护器整定电流。同时,通过计算两种接地系统在道路照明远距离低压配电时的线路末端接地故障电流,选用最适用的接地故障防护措施。保障生命财产安全。

剩余电流动作断路器在钢铁厂改造中的应用

钢铁厂为了实现节能降碳、安全运行,在不断升级改造现有生产设备。针对钢铁厂改造中对剩余电流动作断路器的设计应用方案进行探讨,解析了剩余电流动作断路器在电网供电系统中对设备和线路的漏/触电保护应用方案。该方案设计可为钢铁厂电网供电提供安全可靠的运行保障。

相控真空断路器投切空载变压器的应用研究

关合空载变压器所产生的励磁涌流容易引起继保装置误动、绕组机械应力增大及电能质量降低等。采用选相合闸技术在铁心中的预感应磁通与剩磁相等时刻投入变压器,可以有效地削弱励磁涌流。该文分析了变压器空载投切的暂态过程及限制励磁涌流的策略,仿真分析及相关试验结果表明选相控制的永磁机构真空断路器很适于选相分合闸的实现。

智能漏电断路器抗电快速瞬变脉冲群干扰研究

在分析瞬变脉冲干扰产生机理及对智能漏电断路器影响的基础上,提出一种用于智能漏电断路器的电快速瞬变脉冲群干扰综合抑制方法,即通过改进电源滤波器结构,利用铁氧体磁珠增强其对高频干扰的抑制能力;并在智能漏电断路器的输入端口、输出端口和通信端口采取隔离和屏蔽措施,优化电路板布局、布线;同时,采用基于数字滤波、软件陷阱和数据冗余的软件抗干扰方法。实验结果表明,采取综合抑制方法后,进入断路器5V电源端的干扰信号幅值降低约80%,智能漏电断路器的抗干扰能力得到提高,可以满足EFT/B 4级抗扰度试验的要求。同时,该方法还可为类似浮地(无保护接地)设备抗电快速瞬变脉冲群干扰的研究提供参考。

基于线圈电流的高压断路器操作机构性能研究

为研究分合闸线圈电流波形曲线与电磁系统及机构传动系统性能之间的关系,利用磁路法分别建立了高压断路器弹簧和液压操作机构分合闸电磁系统的数学模型,通过理论和仿真研究电磁系统线圈电压、线圈回路电阻、铁芯工作气隙等参数变化对分合闸线圈电流的影响。并选取带弹簧机构的126 k V高压断路器和带液压机构的550 k V高压断路器进行了电磁系统参数变化条件下的试验。仿真与试验结果表明,所建立的模型正确,能够反映电磁系统的实际运行状况,操作机构电磁系统分合闸线圈电压、线圈回路电阻及铁芯工作气隙等参数变化对操作机构动作性能产生很大影响,从而影响高压断路器分合闸动作性能及可靠性,研究结果对高压断路器操作机构的状态分析及评估具有重要意义。

高压断路器弹簧机构电磁铁部分动态数学模型研究

电磁铁部分是高压断路器弹簧操作机构中实现电信号到机械信号转换的关键,电磁铁动作频繁,在断路器故障中占有一定的比例,有必要对电磁铁部分进行状态评估,及时发现问题。文中研究CT20弹簧操作机构电磁铁部分的动作过程及结构原理,并对电磁铁的磁路和运动过程中的阻力进行分析,建立电磁铁部分的动态数学模型,仿真及试验电流波形吻合,说明建立模型的有效性,并结合仿真分析畸变线圈电流的电磁铁部分运动过程,提出了基于线圈电流波形的电磁铁部分状态仿真分析法。

脉动直流剩余电流下AC型漏电断路器动作特性分析

电力电子设备系统出现故障时,漏电电流呈现非正弦特征,并会对漏电断路器的动作特性产生影响。本文通过对脉动直流剩余电流的特征进行分析,建立AC型剩余电流互感器数学模型,分析直流分量对剩余电流互感器输出的影响。采用MATLAB/Simulink建立剩余电流互感器动态仿真模型,对AC型漏电断路器的典型检测与保护电路进行分析,发现脉动直流剩余电流下互感器输出信号失真为其动作特性变化的主要原因。对AC型漏电断路器的漏电保护动作特性进行试验测试,结果表明,在脉动直流剩余电流下,断路器不能正确动作。

变压器外部故障切除后恢复性涌流的研究

长期以来,变压器区外故障切除后的电压恢复过程被认为与空载合闸一致,其实变压器在此 期间的电磁暂态过程有其自身的特点。文中考虑了断路器在电流过零时开断短路电流的约束条 件,分析了变压器从外部故障发生到被切除的电磁暂态全过程,提出了故障传递剩磁的概念,说明 了影响变压器外部故障切除后恢复性涌流的4个参数。在此基础上,以数字仿真和动模录波数据 分析说明恢复性涌流本身不会造成变压器差动保护误动。