沿面击穿型触发真空开关的热传导模型分析

介绍了沿面击穿型触发真空开关的基本结构和工作过程。从沿面击穿型触发真空开关场致发射击穿机理的分析出发,通过数学建模,引入热力学运动方程,建立了沿面型触发真空开关的真空放电阴极斑点热传导模型,它可以用来描述和估算沿面放电方式下触发真空开关的时延特性。然后以初始等离子体的产生与扩展机理为重点,讨论了沿面型触发真空开关的时延特性,对于采用氢化钛作为涂敷材料的沿面击穿型触发真空开关,进行了具体的分析计算。研究表明,以所建立的阴极斑点热传导模型为基础计算得到的时延结果和Lafferty及Farrall的经典实验数据相吻合,证明了计算模型的正确性。     

真空开关开断机理及其影响因素

阐明了真空开关开断电流的机理,系统地总结分析了影响真空开关开断能力的各种因素。     

多断口真空开关的绝缘与击穿统计特性

从长间隙真空开关的击穿特性出发,理论推导得到了双断口及多断口真空开关的击穿电压最大可能增益倍数,并运用“击穿弱点”的概念和概率统计方法建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型,认为无论是双断口真空开关还是n个断口串联起来,其击穿的统计概率都比单断口的击穿统计概率小。建立了三断口真空开关试验模型, 对单断口真空灭弧室模型和三断口真空开关模型进行了大量的冲击击穿特性试验。研究表明,三断口真空灭弧室比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概率,试验数据与理论分布曲线基本吻合。     

基于MC68332的同步断路器控制器的设计

基于32位单片机MC68332技术,利用其强大的外围功能,设计了同步断路器的控制器。该控制器采用零交越相位分析算法,快速、准确地提取电网的相位信息,产生同步跟踪脉冲;当远方控制指令到达时,断路器根据电网的相位信息进行同步动作,以保证真空开关触头能精确地在正确的位置上开、合。实验室调试情况表明,该装置工作稳定、实时性好,能够正确地完成对同步断路器的监测与操动。     

平板电极型激光触发真空开关的导通特性研究

强激光触发方式的真空开关由于触发精度高、可靠性好、并能有效避免触发装置的电磁干扰,在快速关合开关、电磁发射、串联补偿电容保护等领域具有非常广阔的应用前景。设计了一种平板电极型激光触发真空开关。为了提高其触发寿命,针对触发电极进行优化。触发电极耐烧蚀,靶材选取TiH_2,其能为开关导通提供丰富的初始等离子体,开关的触发性能得到加强,开关的最短时延可达650 ns。详细讨论激光参数、聚焦镜位置、主电压值等对开关的触发阈值、最低工作电压和时延特性的影响,提出触发阈值理论和电弧形成机制,为此类开关的性能优化提供理论依据。实验表明:开关稳定的触发阈值达4.5×10~7W/cm~2,最低工作电压为30 V;采用正常聚焦模式能大幅度降低开关的时延;电弧电流的开始阶段存在强烈振荡过程,电流值大于5 A后,如果外加电压足够高,振荡现象消失,真空电弧稳定燃烧。     

基于高频振荡回路的激光触发真空开关开断特性

真空触发开关(TVS)是脉冲功率技术的重要开关器件,随着脉冲功率系统向更高工作频率的方向发展,要求TVS具有在高频回路中稳定工作的能力,因此采用LC高频振荡回路对一种新型激光触发真空开关(LTVS)进行实验研究,考察振荡回路频率、间隙电压以及初始等离子体浓度等因素对LTVS的开断特性的影响。实验结果表明,振荡回路频率增加和间隙电压升高将导致电流峰值及电流过零点变化率升高,电路未成功开断或者发生重击穿概率增加;重击穿时间间隔随间隙电压和回路频率升高而缩短;LTVS未成功开断或者发生重击穿概率与初始等离子体浓度无关。实验结果对于改善LTVS在高频回路中的稳定工作能力具有参考价值。     

选相投切对特高压变压器操作冲击绝缘的影响分析

基于特高压断路器的电场强度分布给出了合闸预击穿时间的均值和标准差,再利用ATP-EMTP软件对空载变压器进行合理建模,并进行不同剩磁情况下的电磁暂态仿真,对考虑预击穿和机械分散性影响下的操作过电压进行了统计分析。同时,对最佳相位合闸时产生的励磁涌流进行了分析讨论。结合低压模拟实验的最终分析表明：即使考虑断路器预击穿、机械分散性以及励磁涌流的变化后,选相投切技术仍具有抑制过电压的作用,再结合避雷器可将过电压完全限制在标准要求值内。根据GB/Z24842—2009标准给出了变压器操作冲击绝缘水平的推荐值,可供工程设计参考使用。     

智能型蓄电池恒流放电装置的研制

介绍了一种智能型蓄电池恒流放电装置。基于混合型模糊PID控制算法，利用单片机C8051F021、IPM智能功率模块和PIE放电负载，成功地实现了蓄电池的恒流放电。详细描述了该装置的硬件结构和软件模块，并提出了在硬件设计和软件开发中所运用的关键技术，最后介绍了该装置的主要功能。该装置具有体积小、重量轻、使用简单、恒流精度高等优点。     

罗柯夫斯基线圈测量电流的仿真计算及实验研究

介绍了使用罗柯夫斯基线圈(Rogowski coil)测量电流时的几种模型及其适用场合,并做了仿真计算和实验研究,得出在一定的测量精度下,完全可以使用简化模型的结论。     

真空灭弧室真空度在线检测的试验研究

介绍了电光法在线检测真空灭弧室真空度的原理和方法 ,在此基础上开发了一套试验系统 ,并给出了部分试验结果 ,为实现真空灭弧室真空度智能化在线检测做了准备工作。