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理论基础ANSYS静电分析以泊松方程为理论基础，结合电荷或电压等加载条件求解出分析对象的电场和电势分布。泊松方程如式(1)所示，φ、ρe和εr分别为静电场电位函数、电荷密度和相对介电常数。真空断路器真空度与电场电位关系研究在ANSYS静电分析中ρe和εr是分析过程中两个关键参数，分别代表着加载和材料属性。在仿真中，通过对灭弧室内真空区域属性的设置来模拟不同的真空度条件，即通过改变εr来模 拟不同真空度状态。然而通常真空度的高低是以压强大小来描述的，为实现相对介电常数对真空度的表示必须先建立介电常数与压强之间的关系。下面借助克劳休斯-莫索缔方程和理想气体气态方程来建立εr-p关系。真空断路器真空度与电场电位关系研究式(2)为克劳休斯-莫索缔方程，其中NA为阿伏伽德罗常数，α0为空气分子极化率，ρ和M分别为空气密度和摩尔质量。对于确定的气体电介质，α0和M可以看做常数。因此，可以令 真空断路器真空度与电场电位关系研究并做整理，得到相对介电常数与空气密度间的关系。2、模拟测量实验为进一步探究灭弧室真空度与电场电位间的关系，搭建了一套真空灭弧室真空度在线检测模拟测量实验，其实验系统如图5所示。其中，涡轮分子泵(主泵)与隔膜泵(前级泵)组成泵组用以真空的抽取，真空腔给灭弧室提供稳定的真空环境，为保证高真空时灭弧室内气体压强的准确测量，实验系统采用了高精度的电容薄膜真空规来测量高乐清樊高电气有限公司 联系人樊露：13587716025 15356512060 QQ:1139938146 乐清樊高电气有限公司，是一家专业从事高低压电器领域的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善， 产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器 ，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地 我们以“科技兴业，质量创牌，诚信经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力， 您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。 真空时的压强，通过微调阀实现对腔内真空的控制与调节。真空断路器真空度与电场电位关系研究图5模拟实验系统图6为实验中的信号传感探头及其等效电路。其中，Us为屏蔽罩上电位，C0为屏蔽罩与金属板间等效电容。金属板所搜集电场信号经高压电容C1、C2分压后经同轴电缆线输出。真空断路器真空度与电场电位关系研究图6传感探头及其等效电路实验中，首先关闭微调阀，使真空系统快速到达极限真空，把探头放置于距屏蔽罩外 壳125mm处，然后给灭弧室动触头加载6kV交流电压，并缓慢调节微调阀，在系统真空稳定到所需压强时进行信号测量。实验测量范围为3.0×10-3～1Pa，结果如图7所示。由图7可知，在所测范围内U0随着压强的上升也同步上升，具有高真空区变化缓慢，低真空变化较大，但在压强为10-2Pa附近变化可测的特点，与仿真结果所呈现的规律类似。真空断路器真空度与电场电位关系研究图7模拟实验结果3、结论通过以上 对真空断路器在不同真空度情况下的有限元电场仿真分析，以及模拟实验的测量分析，可以得出以下几点结论:屏蔽罩电位与断路器外的测量点电位基本保持同步变化的关系，
能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来 切除短路电流。负荷开关的作用：(1)开断和关合作用。由于它有一定的灭弧能力，因此可用来开断和关合负荷电流和小干一定倍数(通常为3-4倍)的过载电流;也可以用来开断和关合比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也用来开断和关合大容量的电容器组。(2)替代作用。负荷开关与限流熔断器串联组合可以代替断路器使用。即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较 大的过载电流和短路电流。(3)负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关，在标准中规定称为“负荷开关-熔断器组合电器”。熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的受电侧。当不需要经常掉换熔断器时，宜采用前一种布置，以便利用负荷开关兼作隔离开关的功能，用它来隔离加在限流熔断器上的电压。什么是隔离开关?是一种没灭弧装置的控制电器，其主要功能是隔离电源，以保证其它电气设备的检修，因此乐清樊高电气有限公司 联系人樊露：13587716025 15356512060 QQ:1139938146 乐清樊高电气有限公司，是一家专业从事高低压电器领域的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善， 产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器 ，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地 我们以“科技兴业，质量创牌，诚信经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力， 您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。 不允许带负荷操作。但在一定条件下，允许接通或断开小功率电路。是高压开关当中使用的多也是频繁的一个电器装置隔离开关的作用：1、分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的。2、根据运行需要，换接线路。3、可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁 电流等。4、根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。高压隔离开关按其安装方式的不同，可分为户外高压隔离开关与户内高压隔离开关。户外高压隔离开关指能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等作用，适于安装在露台使用的高压隔离开关。按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式隔离开关、双柱式隔离开关、三柱式隔离开关。其中单柱式隔离开关在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘， 因此，具有的明显优点，就是节约占地面积，减少引接导线，同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下，变电所采用单柱式隔离开关后，节约占地面积的效果更为显著。隔离开关在低压设备中主要适用于民宅、建筑等低压终端配电系统。主要功能：带负荷分断和接通线路。什么是真空断路器?因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为 普及。真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。(1)工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，
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