CuCr55电极触头真空电弧燃弧与烧蚀特性

铜铬合金材料作为电接触领域最重要的触头材料之一,在真空灭弧室中得到了广泛的应用。采用电弧熔炼方法制备了CuCr55触头材料,对比了熔铸CuCr25、熔渗CuCr50和电弧熔炼CuCr55材料的微观结构,并着重分析了电弧熔炼CuCr55触头的真空电弧燃弧与烧蚀特性。利用高速摄影机拍摄短路电流燃弧特性,得到了产生阳极斑点的临界电流。利用电子显微镜观察烧蚀过后的触头表面微观形貌,触头表面未出现材料断裂、细微裂痕或显著隆起。研究结果表明,电弧熔炼CuCr55触头具有铬颗粒细小均匀、显微组织球化弥散分布的微观结构,以及良好的均匀烧蚀特性。

CuNi30材料在真空灭弧室上的应用研究

对CuNi30材料在真空灭弧室上的应用可行性进行了研究。分析了CuNi30、无氧铜、不锈钢材料的理化性能、表面清洗性能、钎料流散浸润性能、封接抗拉性能,并进行整管装配试验。试验结果表明,CuNi30材料的抗拉强度介于不锈钢和无氧铜之间,且其抗拉强度和延伸率在高温处理前后变化不大,而硬度略有下降。在通用钎焊规范下,CuNi30材料可直接与金属化瓷壳进行封接,其封接强度优于不锈钢与无氧铜过渡结构。装配的灭弧室经A组试验(振动试验、交变湿热试验)以及盐雾试验证明其可以满足真空灭弧室的使用需要。

真空灭弧室新型清洁工艺的研究

文章针对真空灭弧室用拨片焊接波纹管,使用传统酸洗工艺无法清洁,提出激光和等离子清洁两种新型清洁工艺,并通过相关试验验证,最终解决了拨片焊接波纹管清洁问题。

30GF/PEI导向套在真空灭弧室上的应用研究

通过对30%玻纤增强型聚醚酰亚胺(30GF/PEI)材料进行熔融温度、玻璃化转变温度、燃烧残余的检测,并对(30GF/PEI)材料加工的导向套进行高/低温变形试验、抗压试验,固封试验工艺性和批量试验验证。结果表明:(30GF/PEI)材质耐高、低温性能优于目前使用的PA66+GF25材质。使用(30GF/PEI)加工的导向套在固封过程以及用户使用过程中未出现过卡滞、开裂等质量问题。虽然(30GF/PEI)材料加工的导向套成本高于目前使用的PA66+GF25导向套材料的5%,但高/低温变形量远小于PA66+GF25导向套材料,且强度提高30%以上,非常适合固封极柱用真空灭弧室产品使用。

40.5kV投切电容器组用双断口真空断路器的研究

针对40.5 k V真空断路器投切电容器组时重击穿概率高这一亟待解决的技术难题,利用串联断口技术实现电容器组电流开合,提出了40.5 k V双断口真空断路器的设计方案并进行了深入研究,以满足电力系统的要求。建立了由高频涌流振荡回路和工频振荡回路组成的容性电流开合试验回路,在试验样机上完成了多组背对背电容器组开合试验,表明双断口真空断路器可显著降低投切电容器组时的重击穿概率。采用合成试验方法对该样机进行了短路电流开合试验,表明双断口真空断路器具有足够的短路开断能力。为保证每个断口的工作负荷相近,对并联均压电容数值的选取进行了试验研究并确定了样机的优选值为400 p F。因此,文中提出的用于投切电容器组的40.5 k V双断口真空断路器设计方案是完全可行的。

基于响应曲面法的马蹄铁型纵磁触头真空灭弧室磁场特性分析及优化

为提高马蹄铁型纵磁触头真空灭弧室的磁场特性,文中对其灭弧室磁场特性进行了基于响应曲面法的优化。选取铁片外径、铁片内外径差及铁片间槽口夹角差值作为3个优化参数,以电流峰值时纵向磁感应强度最大,有效磁场区域宽度最宽及磁场滞后时间最短作为3个优化目标,通过有限元方法建立触头计算模型,采用中心复合实验设计方法安排仿真计算,采用响应曲面方法建立二阶回归模型,通过多目标优化的方式对灭弧室磁场特性进行优化。得到了各优化指标随触头结构参数的变化趋势及灭弧室磁场特性最优时的触头结构参数组合——铁片外径90 mm,内外径差55 mm,铁片间槽口夹角差值8.54°。较优化前,将电流峰值时纵向磁感应强度由633.3 mT提高至713.3 mT,将有效磁场区域宽度由25.2 mm增加至25.9 mm,将磁场滞后时间由1.16 ms缩短至0.77 ms。

高电压真空灭弧室触头间长真空间隙静态绝缘特性研究

在真空开关向高电压方向发展的背景下,高电压真空灭弧室触头间长真空间隙的绝缘特性成为关键问题之一。Slade提出了临界击穿场强理论,解释了真空中平板电极间直流电压临界击穿场强及其与开距的关系。笔者以临界击穿场强理论为基础,以126 kV真空灭弧室触头间隙为研究对象,将临界击穿场强理论应用于长真空间隙(开距60 mm)和交流电压(工频50 Hz)情况下,得到了高电压真空灭弧室触头间长真空间隙的工频临界击穿场强与触头开距的关系。

杯状纵磁真空灭弧室开断能力与触头直径和触头开距关系的试验比对

对杯状纵磁真空灭弧室的极限电流开断能力与触头直径和触头开距间的关系I=k×D2×Bz0.4进行了试验验证。当触头直径分别为48,58,66mm时,触头开距设定为8,11,14mm,对9只真空灭弧室试品在振荡回路上进行极限开断能力试验;用三维有限元方法对9种情况下的纵向磁场进行了计算;将计算结果带入公式与试验结果及灭弧室开断能力标定值进行比较,考虑试验的误差,认为公式有参考意义。

126kV真空灭弧室的排气和老炼

介绍了126kV真空灭弧室的排气和老炼的研究过程,并阐述了烘烤排气和老炼去气的方法以及吸气剂与钛泵的应用。

曲面触头真空电弧形态及电弧电压特性研究

提出了一种用于真空灭弧室的新型触头结构,针对两种曲面触头进行了试验研究。试验结果表明曲面触头与平板触头相比,电弧电压相对较低,电弧电压噪声显著减少,电压噪声的产生与等离子体的损失有直接关系。曲面触头在电弧稳定燃烧和扩散阶段,等离子体和液滴在弧隙内被触头表面吸收,向弧隙外扩散较少,有效地提高了真空灭弧室的使用寿命。

低触头压力真空开关用铜铬X触头的制备与性能

低的触头压力是真空开关向低电压、高操作频率和小型化发展的重要条件,要求真空触头在具有高的开断能力基础上必须同时具有高的抗熔焊能力。铜铬合金具有高的开断能力,但高的熔焊倾向限制了其在真空接触器、负荷开关和低压断路器等低触头压力开关中的应用。本文总结了国内十余年来发展的铜铬X触头的研究结果,包括成分设计的理论依据、燃弧行为和熔焊性能。这种铜铬X触头的熔焊强度能够降低到商业铜铬触头的1/10。配合TJ-7.2/450真空灭弧室的型式试验结果证明:铜铬X触头既具有极限短路电流开断能力,又具有高的抗熔焊性能。

长寿命真空灭弧室的设计与制造

通过对真空灭弧室的结构优化、波纹管的设计和制造工艺、屏蔽筒的固定方式以及灭弧室装配工艺等影响灭弧室机械寿命的因素进行分析、研究,在此基础上重点对波纹管的结构、材质、加工工艺、表面处理、焊接方式以及灭弧室设计中存在的失效隐患加以改进,并将改进后的研究成果应用在TD14A-12/1600-31.5C真空灭弧室上,配合ZN28-12K/T1250-31.5断路器在开距11mm下顺利完成10万次机械寿命试验,达到了预期的目的。

涡流对真空灭弧室开断电流的影响

论述了涡流对真空灭弧室触头开断能力的影响,以及涡流产生的原因,并加以证明,表明了触头体在交变磁场中将产生感应涡流,使触头磁场滞后于电流,影响触头开断能力;要使触头达到理想设计,应将触头涡流减到最小。

真空触发开关的触发极结构研究

触发极是真空触发开关的核心元件。本文介绍了两种触发结构的触发机理、结构、工艺难点、解决办法及试验结果,对比了两种不同触发结构的优缺点及性能特点。

真空开关投切电容器组重燃问题的分析与对策

通过归纳真空开关在投切电容器组时发生重燃现象的特点,提出了发生重燃的根本原因是分闸操作中的机械振动引起灭弧室内的微粒释放所造成的,并用微粒击穿理论对真空开关在投切电容器组试验过程中发生的各种现象进行了解释,最后提出了提高真空开关投切电容器组可靠性应采取的措施。

钼离子的氧化对电真空陶瓷管壳的污染

通过对电真空陶瓷管壳在金属化过程中表面产生变色现象的探讨 。

真空灭弧室绝缘介质的应用研究

该文通过对绝缘介质的耐压性能、酸碱性、燃烧性、挥发性及对灭弧室所用材料的相容性能、无腐蚀性试验,确定了性能较好的绝缘介质。

工艺控制对真空灭弧室质量的影响

真空灭弧室是真空开关的核心器件,正逐步向超高压、小型化、长寿命、高可靠性方向发展。文章对真空灭弧室生产制造过程中工艺控制对产品质量性能各方面的影响进行了阐述,着重对一次封排工艺过程中容易出现的问题进行了说明,证明工艺控制在灭弧室生产过程中的重要性及对产品性能的影响。

真空灭弧室的额定触头压力计算及降低

额定触头压力是真空灭弧室的关键参数之一,不同的触头压力将对真空断路器的性能产生不同的影响,包括积极因素和消极因素,更小的触头压力有利于真空断路器的小型化。文中分析了在真空灭弧室上施加额定触头压力的原因,给出了最小额定触头压力的计算公式,得到了影响真空灭弧室额定触头压力的因素。当峰值耐受电流值确定后,调整触头直径和触头材料可以影响真空灭弧室的最小额定触头压力,通过合理选择触头直径和触头材料,能够有效的降低额定触头压力。

老炼对真空灭弧室回路电阻的影响

对于真空灭弧室而言,回路电阻是一关键参数,它是决定真空灭弧室长期通载电流及灭弧室承受短时电流能力的关键因素,在回路电阻的组成中接触电阻又至关重要。作者就老炼对减少灭弧室接触电阻的理论进行讨论,通过分析真空灭弧室回路电阻中接触电阻的组成、成因,高压老炼、直流老炼机理,就高压、直流老炼工艺原理说明其对真空灭弧室回路电阻中接触电阻阻值的影响。