电弧运动通道对低压限流断路器开断过程重击穿现象的影响

以双断口断路器模型为研究对象，分别从气流场数值分析和试验角度探讨了不同电弧运动通道结构的影响，提出了一种有利于抑制断路器开断过程电弧重击穿现象的收缩型电弧通道。     

低压断路器中电弧运动磁流体动力学模型的仿真研究

根据低压断路器开断时电弧起弧的物理过程,建立了以磁流体动力学（ ＭＨＤ） 为基础的电弧模型．根据气流场,结合热场、磁场与电流分布,对低压断路器的电弧运动过程进行了数值模拟研究,经对磁场在电弧初始运动阶段对电弧运动的影响进行数值分析,结果表明：电弧在磁场中运动得更快,并且可以更有效地被冷却．     

利用电弧光谱对TIG焊接电弧弧长的检测

系统地研究了电弧光谱中特征谱线辐射强度与弧长的关系,指出谱线辐射强度随弧长的改变而变化,两者之间有确定的变化规律.基于对众多谱线的分析,从中选出ArI 801.5 nm特征谱线,建立了该谱线辐射强度与弧长的关系方程.该方程式的建立为电弧弧长的光谱检测提供了理论基础.     

线圈布置方式对旋弧负荷开关开断能力的影响

为了提高旋弧灭弧室开断电流的能力,采用Comsol对负荷开关灭弧室的核心部件旋弧线圈的磁场进行仿真分析;以掌握磁场的分布特性及线圈参数对磁场分布的影响规律。在此基础上选取理论上优化、设计上可行的线圈布局;并建立二维模型在实际开断条件下对磁场进行仿真;最后对样机进行试验对比,得出开断容量与设计参数之间的关联。研究结果表明:压缩线圈高度;并且适当调整线圈布置方向可以有效增加线圈产生的磁通量强度,从而可以提高灭弧室开断电流水平,对旋弧灭弧室的设计具有一定的指导意义。     

自能式SF6断路器开断过程的分析

为改进灭弧室设计 ,将喷口电弧的微积分模型及气流场分析中的特征线法联立起来 ,对开断过程中电弧与气流场间的相互作用进行了模拟 ,并通过能量平衡方程对断路器的机械特性进行了计算 ,得到了各个时刻操动机构的运动特性、膨胀室的状态参数及灭弧室内气流场、电弧的动态特性。部分计算结果与试验值进行了比较 ,二者基本吻合     

等离子弧喷嘴结构对电弧稳定性的影响

等离子弧喷嘴结构对电弧稳定性的影响雷玉成，顾晓波等离子弧焊与钨极氩弧焊相比，具有热量集中、焊缝窄、焊接变形小，并可实现稳定的单面焊反面自由成形等特点，但在实际生产中等离子弧焊的应用并不广泛，主要原因是等离子弧的稳定性受多种因素的影响而使其在焊接过程中...     

气吹电弧热开断性能的积分法预测

本文对气吹电弧电流零后的介质热恢复特性进行了研究.在积分法原有的基础上发展了电流零后积分方程的数值解法。对 BBC 喷口和 GE 喷口气吹电弧进行了求解.在一定的范围内,数值计算结果能较好地吻合实验数值,为预测气吹电弧的热开断特性提供了有效的计算方法.     

电极极性和保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响

通过电信号-高速摄像采集系统记录钨极惰性气体保护-熔化极惰性气体保护(TIG-MIG)复合焊引弧过程中的电压-电流信号和电弧图像,研究了TIG焊和MIG焊的电极极性接法、MIG焊保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响.试验结果表明:MIG焊采用直流反接是TIG电弧辅助MIG焊依靠细长放电通道实现非接触引弧的...     

利用弧声信号的电弧预警保护系统设计

基于开关柜电压在电弧故障时电压变化率在零区时最大的规律,研制一种弧声信号的电弧预警保护系统.根据电弧发生燃弧现象之前会有比较明显的弧声信号的情况,用相应的声音传感器将电弧声音从复杂的背景噪声中提取出来,经过信号调理电路和计算机软件系统的运算,设定合适的幅值阈值,实现对故障电弧的报警.实验结果表明,设计的电弧预警保护系统效果良好.     

TIG电弧辅助MIG焊非接触引弧的参数适应性

为了深入了解钨极惰性气体保护(tungsten inert gas,TIG)电弧辅助熔化极惰性气体保护(metal inert gas,MIG)焊实现非接触引弧的特点,以及此种新型引弧方式对MIG焊接参数变化的适应性,该文通过TIG-MIG复合焊的大量引弧试验,利用电信号与电弧图像同步采集系统对此进行了试验研究。试验结果表明:先引燃的TIG电弧不仅能使MIG焊快速可靠地实现非接触引弧,而且能使MIG焊在较低的电压和电流条件下进入稳定的熔滴自由过渡,形成的焊缝规则且无飞溅附着;当MIG焊的初始送丝速度、焊枪倾角、保护气体流量以及焊丝末端直径在一个较大的范围内变化时,MIG焊在TIG电弧的辅助下均能够实现非接触引弧;根据焊丝末端直径匹配合适的初始送丝速度,即使焊丝末端带有较大尺寸的小球,MIG焊在非接触引弧过程中也不会产生焊接飞溅。     

一种高压直流断路器的混合式电弧模型

为解决目前Mayr模型和Cassie模型分别适用于电弧电流较大和较小区域,2种模型均无法对电弧形成过程进行准确描述的问题,建立一个关于电弧电导的连接函数,将Mayr模型和Cassie模型有机结合起来,进而提出一种高压直流断路器的混合式电弧模型;该模型通过在电弧电流处于较小或较大的区域时,调整Mayr模型和Cassie模型在混合式电弧模型中所占的比例对电弧发生的过程进行准确的数学描述。仿真实验结果表明,所提出的混合式电弧模型能对电弧的时间特性进行准确的描述。     

40.5 kV真空断路器开断并联电抗器的现场试验

针对国内40.5kV真空断路器开断并联电抗器绝缘事故多发的情况,进行了一系列现场试验,并对该工况下开断操作的暂态过程及过电压的机理进行分析。结果表明:截流不会产生危险的过电压;而首开相的多次复燃和电压级升,以及相间高频耦合造成多次后开两相的等效截流值很高的电流截断(不同于通常所说的工频电流零点前截流)是该真空断路器开断并联电抗器频繁出现高过电压的主要原因。研究还发现,虽然后开相触头间隙的介质多次击穿大大限制了过电压,但负载侧电压特别是相间过电压仍可能明显超过允许值。     

对电力系统近区故障开断及高压断路器选择方法的探讨

本文得出两个结论：（１）表明断路器开断能力除了额定开断电流（或者额定断流容量）参数外．还必须包含有一个重要参数──开断短路时断路器触头间恢复电压参数．（２）选择断路器除按通常的方法外,还必须按开断短路时断路器触头间的恢复电压．恢复电压上升速度等参数来选择,且应符合ＧＢ１９８４－８０ 《交流高压断路器》的规定．     

垫板的压缩性能对弧板支护的影响

描述了垫板的压缩性能特点，结合岩体流变模型分析了弧板支架与围岩的相互作用，并且分析了垫板种类对弧板支架刚度、安设时间、承载能力、弧板节数的影响。举出算例说明了结果的引用性     

TIG电弧弧柱机制的静电探针分析

利用自行研制的运动铜丝静电探针,对TIG电弧进行低扰动诊断,测量弧柱区不同位置的电位.结合静电探针与等离子体相互作用机理分析电位波形的形成机制.研究发现,当探针位于电弧的中央区域时,探针与载流等离子体和非载流等离子体发生交替接触,使探针上的电位呈负电位和零电位交替变化.据此提出摆动载流通道TIG电弧模型.在电极的阴极斑点和工件的阳极斑点之间,形成一种直径小于弧柱的载流通道,它以数百赫兹的频率,在电弧内部温度较高的等离子区旋转和摆动,承担所有的电弧电流.而在载流通道没有运动到的外围温度区域,则呈现温度较低的负离子区.     

气压对分断电弧两相转变过程的影响研究

研究了不同气压条件下小功率直流继电器触点电弧的分断过程,发现气压的变化对分断电弧的燃弧过程有较大影响.近似真空下燃弧过程只有金属相;1.01×105Pa时两相转变过程明显;2.01×105Pa时的两相持续时间比较长.讨论了金属相、气体相持续时间与分断电流的关系,重点研究了电压平台的变化规律.发现电压平台是燃弧过程的一个固有特征,并验证了多级电压平台的存在.这些工作对电弧的机理研究是较好的补充和发展.     

分断电弧对触头材料侵蚀的研究

本文主要研究电流在200A以下,银基材料的触头在分断电弧作用下的侵蚀机理和规律。为此进行了对称配对和非对称配对触头分断正弦半波和交流电流的试验研究.根据电弧和电接触理论,结合试验结果,分析了影响材料侵蚀的各因素,得出材料侵蚀是电弧、电极和环境三方面的热——力效应的结果.显著材料转移的原因主要是两电极上侵蚀率和迁移率的不对称,在不同条件下可有多种材料转移分量,同时还存在电极特性影响电弧的多种作用.本文提出了有电极喷流时的几种侵蚀模式和分断时的模式简图.探讨了电极材料液态喷溅机理和发生喷溅的条件,提出存在中心和边缘两种喷溅形式。本文还推导了电极喷流的近似计算公式.     

发电机开断的预想事故分析

提出了一种计及系统频率特性的分布系数方法。该方法合理地考虑了因发电机开断而频率变化对潮流分布的影响。算例表明:在电力系统预想事故评定中,该方法既保证了发电机开断模拟的快速性,又提高了计算精度。