直流断路器灭弧性能改进与研究

作     者：李振辉 

作者单位：辽宁工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李斌

授予年度：2018年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：灭弧 断路器 振荡电流 过零点 转移电流回路 可行性 

摘      要：现有直流断路器在灭弧时容易产生过电压和大电流现象,此现象给设备和线路带来了很大危害。本文针对现有断路器存在的主要问题,提出了一种新的改进方案,该方案以现有直流断路器为基础,通过设计增加外围辅助电路来加强灭弧功能,进而增加设备寿命、用电安全行与可靠性。外围电路主要由一个电阻、一个电容串联和一个电感组成得转移电流回路。当电路发生短路时,开断主断路器,当主断路器的电压上升到一定高度时,这时转移电流回路的开关闭合,接入转移电流支路。然后,主电路中的电流与转移电流支路的振荡电流相叠加流入断路器,这时经过断路器电流为过零点振荡电流,根据交流电流的灭弧特性便可在零点将电弧熄灭。主断路器电弧熄灭以后,这时主电路电流完全转移到转移电流回路,由于转移电流回路是具有欠阻尼振荡特性,振荡电流与电压幅值随着时间逐步减小直至为零。为验证方案正确性,通过MALANB软件建立Mayr电弧模型对断路器改进前后进行仿真,并对仿真结果进行分析,通过分析得到改进后断路器比改进前在灭弧效果有了明显的提高,验证了方案的正确性;为验证方案的可行性,在此基础上做了小型实验,并对实验结果进行分析,通过实验分析验证了仿真的正确性,同时也进一步验证了方案的可行性。