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混合型中压直流真空断路器的研究图2HDCVB分断过程示意图斥力真空触头机构VI上并联二极管组件D使分断过程中恢复过电压出现的时刻后移，为触头电流过零后动静触头间介质恢复创造了近似零电压的恢复过程，增强了触头间隙后续承受恢复电压的能力，提高了分断可靠性。在电感L两端并联续流二极管的目的是为了减小晶闸管组件通过浪涌电流后截止时的du/dt和降低电容反充电压幅值。基于强迫换流原理的HDCVB通 流能力强，分断电流高，且分断时间短，限流效果和工程适用性好。5、结语混合型中压直流真空断路器方案，原理简单、分断速度快、可靠性高，可以实现大容量中压直流分断，基于斥力原理的真空触头机构可以实现额定电流通流和快速动作的功能;中压脉冲功率组件均压措施改善了串联应用的分压特性，采用扩大门极和强触发可有效提高浪涌通流能力，光控触发的方案实现了电气隔离，节约了触发电源;避雷器的能量等效性原则和参数设计方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。 法等为中压直流短路器的研制打下了坚实的基础。斥力真空触头机构连入换流回路的阻抗是影响换流效率的关键因素。实验表明，混合型中压直流真空断路器可以成功满足舰船中压直流电力系统负荷和保护分断的要求。光控真空断路器模块应用于多断口真空断路器对电源可靠性和低功耗提出了更高的要求，为此进行了光控真空断路器模块低功耗自具电源模块设计。分析了自具电源的工作原理，优化设计了其取电电磁感应线圈(取电CT)的结构。 电容器充电模块从电路结构，器件选型，转变工作方式等降低其工作时损耗。建立了永磁机构操动电容充放电特性模型，分析得到低损耗的间歇控制策略。进行了智能控制器低功耗设计，实现了在线低功耗控制策略和离线休眠工作方式。后通过试验验证，优化后的取电CT工作范围在200A~3000A，满足在线自具电源模块工作，整体自具电源正常工作时损耗做到了300mW，满足电网停电3周，自具电源系统仍能驱动光控真空断 路器动作。设计的自具电源满足系统对断路器的可靠性和智能性的要求。
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，
建立了永磁机构操动电容充放电特性模型，分析得到低损耗的间歇控制策略。从低功耗和智能化两方面着手进行控制器设计，以满足光控真空断路器模块对可靠性和智能化的要求。1、光控真空断路器模块自具电源工作原理光控真空断路器模块(FCVIM)是由真空灭弧室，永磁操动机构和自具电源模块构成。光控真空断路器模块系统框图如图1所示：永磁机构 驱动导电杆与真空灭弧室动触头导电杆直接相连，电磁感应线圈(取电CT)从高压母线取能先为蓄电池充电，然后蓄电池通过电容充电模块为操动机构电容充电，在多断口串联时，整个光控真空断路器模块处于高电位，每个模块的动作和状态检测由自具电源模块的智能控制器通过光纤与低电位主控制器实现控制和通信。光控真空断路器模块系统框图图1光控真空断路器模块系统框图为了满足光控真空断路器模块的连续可靠的地工作，一方面，取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。 电CT应该有尽量宽的取电工作范围和取电功率，本设计的CT取电范围5%~120%母线电流，取电功率10W左右。另一方面需要降低自具电源模块的空载损耗。这样可以确保在线母线电流较小，取电功率较小的时能够满足模块工作而且离线检修停电时，增加蓄电池持续保证模块工作的时间，保证系统可靠。6、结论1)取点CT在小电流情况下会进入饱和区，大部分工作在过渡饱和区，输出电压畸变严重，有尖峰。通过采用串联滤波电感
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