铁心式双极纵磁触头纵向磁场测量及磁场饱和特性研究

铁心式双极纵磁触头是高压真空灭弧室中常用的触头类型之一。为探究铁心式双极纵磁触头真空灭弧室燃弧过程中真空电弧不可控模式出现的成因,对铁心式双极纵磁触头的纵向磁场特性进行了实验与仿真研究。采用霍尔效应传感器阵列搭建了触头磁场测量平台,对1~15 kA下铁心式双极纵磁触头的纵向磁场分布进行了测量,基于实测结果验证了铁心式双极纵磁触头磁场仿真模型的准确性,并利用该仿真模型进一步仿真分析了1~40 kA电流下的触头磁场饱和特性及40 kA电流等级下燃弧过程中触头间纵向磁场的动态变化规律。结果显示,铁心式双极纵磁触头的纵向磁场在电流大于10 kA后开始呈现出显著的饱和趋势,由于磁场饱和现象的存在,大电流燃弧过程中触头磁场随时间的变化曲线在电流峰值附近将出现数毫秒的畸变。铁心式双极纵磁触头的纵向磁场饱和现象及纵向磁场随触头开距增大的衰减共同导致了该触头大电流燃弧过程中电流峰值附近真空电弧不可控模式的出现。文中的研究加深了对铁心式双极纵磁触头控弧过程的理解,并对该触头的设计具有指导价值。

基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场设计

输电等级真空灭弧室是迫切需要解决的行业级难题,为克服单断口真空灭弧室绝缘瓶颈和多断口串联结构复杂等问题,该文提出了一种基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构,该结构采用辅间隙与主间隙串联异步联动,辅间隙协助主间隙绝缘和灭弧,有望实现252kV及以上电压等级真空灭弧室的工程应用。建立了两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场仿真模型,分析了进出线方向、主辅间隙、屏蔽罩等对电场强度和电压分布关系的影响规律,并研究了屏蔽罩结构和环形陶瓷分压电容器等分压措施对电场提升的效果。研究表明:静端盖为出线端、动端盖为进线端时,主间隙开距为60 mm、辅助间隙开距为30 mm可以满足分压关系按照开距大小分布,最大电场强度相比于长间隙开距60 mm时降低27.3%。外部并联环形陶瓷分压电容器可以满足双向分断的要求,进线端在静端盖时外部并联环形陶瓷分压电容器灭弧室相较于未并联电容的灭弧室最大电场强度降低30%左右,初步说明了基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构的可行性和有效性,研究可为高电压等级真空灭弧室研制提供新思路和新方法。

真空灭弧室真空度现场测试技术研究

使用改进的Π形励磁线圈磁控放电法测试灭弧室的真空度,不必拆卸灭弧室.同时采用80CI96单片机进行同步控制与数据采集处理,提高了灭弧定真空度的现场测试灵敏度.

真空灭弧室的真空度测试与在线监测

综述了真空断路器灭弧室的真空度测试原理与方法,结合国外的发展,给出了真空度在线监测的方法、原理与存在的问题。

从真空开关上不拆卸真空灭弧室测量其真空度的机理研究

应用新型励磁线圈测试了真空灭弧室磁控放电的着火条件， 以及离子电流与真空度的关系， 并从理论上探讨了不拆卸真空灭弧室测量其真空度的磁控放电机理。

串联真空灭弧室工频预击穿电流的自均压作用

为给多断口真空断路器的开发提供理论和试验依据,进行了小开距下单断口和三断口真空灭弧室的工频电压击穿试验。工频电压击穿试验结果表明,三断口真空灭弧室的各断口电压分布在总电压的上升过程中得到了一定的改善,设计了双断口真空灭弧室的工频电压分布试验验证了该结论。真空灭弧室在工频电压作用下会同时流过容性电流和预击穿电流,故引入了预击穿电流对上述试验现象进行分析,提出了串联真空灭弧室的工频预击穿电流具有自均压作用。仿真得到的场致发射电流和试验得到的预击穿电流波形基本一致,表明真空短间隙的击穿主要是由场致发射引起的。而真正决定断路器开断成败的是暂态恢复电压,指出了多断口真空断路器不能仅依靠这种自均压作用,还需配置合理的均压措施。

真空开关真空度检测研究及其进展

真空开关在电力系统中已使用超过50年,其在中压领域的使用率达到90%以上。虽然真空开关真空度检测已经历半个多世纪的研究,但仍没有较好的在线检测手段投入到实际应用。因此综述了过去50年真空开关真空度检测的发展历程,总结了真空开关在电力系统中的使用情况及故障情况统计。重点介绍了各种真空开关真空度检测手段的原理、优缺点及面临的挑战。针对当前真空开关逐步向高压和低压领域扩展的态势,急需一种高灵敏度、高精度的检测方法,以克服目前带电检测中仍然主要使用观察法的窘境。综合当前研究现状,在真空开关内植入微型、耐高温的气体传感器或采用非接触式的光学测量方法将有望实现真空度的带电或在线检测。

12kV真空灭弧室真空度测试校验仪的研究

基于磁控脉冲放电的真空度测试仪在电力系统中广泛应用,但其测量结果和精度越来越受到关注。笔者论述了真空度校验仪的测量原理,阐述了校验仪主要四部分的设计,包括真空灭弧室选择、抽真空系统、绝缘考虑和真空度测量,给出了校验仪的控制流程和方法,通过测试介绍了校验仪装置的抽真空时间曲线、典型离子电流与真空度关系曲线及在短期重复测试的问题及解决办法。该装置适合电力系统用校验12 kV真空灭弧室真空度测试仪的校验。

高压真空断路器真空度测量方法的探讨

通过对高压真空断路器真空度测量方法的计算、研究和试验,提出了以真空灭弧室触头上初始所吸附的分子为电离源,同时结合冷阴极磁控放电的新的真空度测量方法。

真空灭弧室主屏蔽罩电位静态测量分析

对中间封装式和瓷柱支撑式两种主屏蔽罩安装方式的真空灭弧室中主屏蔽罩电位进行了静态工频测试,找出了为什么中封式真空灭弧室装入整机后并不比瓷柱式真空灭弧室耐压特性优越的原因,指出在真空断路器设计中,尤其在高电压等级下,真空灭弧室的均压问题应与整机总体设计同时考虑。

基于便携式锂离子电源真空开关真空度测量仪的研制

真空开关是在低压及中压领域应用广泛的电力开断器件,真空度是决定真空开关开断性能的主要因素之一。为实现真空开关真空度的在线测量,笔者介绍了基于磁控放电法的真空开关真空度测试仪的研制方法,分析了磁控放电法的基本原理,利用开关电源技术设计并研制了高压电场电源和励磁系统,实现了离子电流的测量及控制电路设计等,同时为了实现户外的便携式操作,完成了锂离子电池电源的研制。利用研制的测量仪对一款12kV的真空开关进行测试,获得了离子电流-真空度曲线。

真空灭弧室工频预击穿电流的测量

讨论了几种测量真空灭弧室工频预击穿电流的方法,并对补偿法进行了改进,结果令人满意.在分析了预击穿电流、容性电流与施加电压的相位关系之后,提出了用构造法来获得工频预击穿电流.另外,还分析了影响工频预击穿电流大小的各种因素.

真空开关管真空度的测量

论述了真空开关管真空度的测量原理 ,讨论了影响测量准确性的因素 ,并推荐了测量仪器的正确校准方法。

灭弧室用磁控真空计的研究

介绍了同轴场式脉冲磁控真空计的测量原理以及设计中的有关问题。给出了某些真空灭孤室的压强－离子电流曲线。测量结果表明，该磁控计的压强－离子电流曲线为幂指数函数，磁控放电的离子电流与磁场强度无关，但磁场强度必须足以产生稳定的磁控放电。压强－离子电流曲线与灭弧室电极几何构造和触头的状况有关。

真空灭弧室CuCr触头材料发射率研究

真空灭弧室触头温度是影响其开断能力的重要因素之一,非接触式温度测量手段以其反应时间快,测量范围宽,测量精度高,不干扰等离子体分布等优点被应用于真空灭弧室触头温度测量中。触头材料发射率是材料本身的物性参数之一,也是非接触式温度测量中推算温度所需的基本参数之一,只有在测得材料发射率的情况下才能根据光谱强度推算出材料表面温度。本研究的目标是测量得到真空灭弧室6种常用触头材料Cu、CuCr(25)、CuCr(30)、CuCr(40)、CuCr(45)、CuCr(50)的发射率。利用黑体辐射参考源在中温黑体炉中进行光谱测量,检测波长范围从5~20μm,加热温度为400~800℃。得到测量波长在5~7μm范围内为发射率测量值最稳定,适合用于触头温度非接触式测量。测得5~7μm波长范围内上述6种触头材料在800℃时的发射率值分别为0.50、0.58、0.56、0.52,0.48和0.41。触头材料发射率随着材料表面粗糙程度的增加而增加;随着温度的上升触头材料发射率随之增加;铜铬合金触头的发射率会随着铬组分比例增加而下降。

不拆卸灭弧室测量真空度的技术研究

为了使用磁控放电法开展真空开关真空度的不拆卸测量 ,研制了一种新型的“两半组合式”磁场线圈 ,不用拆卸灭弧室 ,就可以使用磁控放电法测量灭弧室真空度。由于这种新型的磁场线圈产生的轴向磁场与螺线管相近 ,提高了真空开关真空度的不拆卸测量精度。给出新型磁场线圈的磁控放电的原理、真空度测试仪电路及真空度标定实验曲线。

对热真空环模试验设备设计中有关问题的讨论

热真空环模试验设备是专项设备,应用面相对比较窄,加上不同的被试件各自的特殊要求,因此在设计方面很难使用统一的标准。对热真空环模试验设备设计中的真空室与热沉最小尺寸确定和表面处理、冷管引入的真空密封结构、热沉的结构确定和设计计算、真空抽气主泵选择、加热形式的选择以及加热器的位置、制冷方式选择和温度循环设计、设备程序控制等有关问题,结合热真空试验技术特点提出见解,同时简介了所研制的热真空环模试验设备的简况。还对热真空环模试验设备的检测项目、检测方法进行了论述。

调整真空灭弧室纵向磁场分布方法的研究

分析了线圈型真空灭弧室电极结构变化对电极间纵向磁场分布的影响,提出了均匀纵向磁场分布的方法,对改进模型的纵向磁场测量的结果验证了分析结论。

真空灭弧室屏蔽罩电位的测试方法

给出了一种测试真空灭弧室主屏蔽罩电位的方法,分析了测试过程及测试线路参数的选择,并示出真空灭弧定动态测试波形图和相应的误差分析.

船体焊缝检测的新工艺

介绍了对船体结构施焊完工后进行焊缝质量检验及对焊缝缺陷进行修补的方法,提出了一种焊缝质量检验的新工艺——真空密性试验工艺,并介绍了真空密性试验原理、试验条件、试验范围、试验要求及注意事项等。该工艺可以在船体分段装配焊接结束后,对分段结构中的水密结构、舱柜周界的角接缝及所有手工焊接的对接焊缝进行密性试验,实现了对分段完成密性试验地方的提前涂装。