检索结果-南通市图书馆

平板触头分离过程直流真空电弧形态与电压特性

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中国电机工程学报 2014年第6期34卷 934-940页

作者：刘路辉庄劲武海军工程大学湖北省武汉市430033

基于强迫换流原理的混合型直流真空断路器是直流开断技术的有效方式之一,其参数设计及开断能力与电弧形态演化密切相关。利用可拆卸真空灭弧室,对直径为45？mm的CuCr50平板触头,在1~8？kA的近似恒定直流条件下分离过程中真空电弧的形态... 详细信息

基于强迫换流原理的混合型直流真空断路器是直流开断技术的有效方式之一,其参数设计及开断能力与电弧形态演化密切相关。利用可拆卸真空灭弧室,对直径为45？mm的CuCr50平板触头,在1~8？kA的近似恒定直流条件下分离过程中真空电弧的形态演化规律和电弧电压特性进行了研究。实验结果表明：触头分离初期,电弧集聚在电弧引燃处;随着开距的增加,电弧逐渐扩散。当电流小于5？kA时,电弧始终呈扩散型,电弧电压噪声较小;当电流大于5？kA,电弧能扩散到整个触头表面,但电弧初始引燃处多发展成阳极亮斑,且燃弧时间大于1.5？ms后,电弧电压噪声分量急剧增加。实验结果可以用于指导混合型直流真空负荷开关的设计。

关键词：平板触头真空电弧直流电弧形态电弧电压

基于电磁斥力原理的高速触头机构仿真分析与设计

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电工技术学报 2011年第8期26卷 172-177页

作者：江壮贤庄劲武王晨刘路辉戴超海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033

为了分析电磁斥力机构主要参数对斥力机构作用效果的影响,以指导基于电磁斥力原理的高速机械触头机构的设计,在对电磁斥力机构工作原理进行细致分析的基础上,推导出斥力的计算方程。采用有限元仿真计算的方法分析了不同机构参数对电磁... 详细信息

为了分析电磁斥力机构主要参数对斥力机构作用效果的影响,以指导基于电磁斥力原理的高速机械触头机构的设计,在对电磁斥力机构工作原理进行细致分析的基础上,推导出斥力的计算方程。采用有限元仿真计算的方法分析了不同机构参数对电磁斥力的影响规律,为优化设计提供依据。设计了基于电磁斥力原理的高速机械触头机构样机,样机的实验结果验证了仿真分析正确、可靠,同时表明该机械触头的初始分离时间为220μs,能够满足混合型限流断路器对高速机械触头机构快速动作、高速运动特性的要求。

关键词：高速机械触头电磁斥力机构有限元仿真混合型限流断路器

改进混合型限流断路器限流特性及换流电弧能量分析

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高电压技术 2012年第6期38卷 1356-1361页

作者：王晨庄劲武江壮贤刘路辉武瑾海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033

混合型限流断路器兼备了机械开关良好的静态特性和固态开关无弧快速分断的动态特性,是国际上断路器研究的新方向。为了对高di/dt电流下混合型限流断路器的换流电弧能量进行分析,在已研制出的两种混合型限流断路器样机基础上,开展了相同... 详细信息

混合型限流断路器兼备了机械开关良好的静态特性和固态开关无弧快速分断的动态特性,是国际上断路器研究的新方向。为了对高di/dt电流下混合型限流断路器的换流电弧能量进行分析,在已研制出的两种混合型限流断路器样机基础上,开展了相同实验线路参数和设定动作值条件下的两种限流断路器方案的对比实验。改进方案可将电流上升率di/dt为18A/μs的短路电流限制到7.5kA,分断动作时间1ms,相比于初始方案,改进方案分断速度更快,限流能力更强。进而计算了2种方案在不同短路电流上升率下的换流电弧能量,并分析了电弧能量对触头烧蚀特性的影响。改进方案能够有效地降低换流电弧能量,减小电弧对触头的烧蚀,提高触头寿命。研究表明改进方案更适合需要多次分断高di/dt短路电流的应用场合。

关键词：混合型限流断路器换流电弧能量短路高di/dt 触头烧蚀

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电磁斥力机构数学模型的简化与求解

中国电机工程学报 2013年第24期33卷 175-182,25页

作者：武瑾庄劲武王晨江壮贤海军工程大学电气工程学院湖北省武汉市430033

针对基于现有数学模型难以实现电磁斥力机构最优化设计的问题,该文提出斥力盘等效线圈串行连接的假设,并建立了机构等效的电磁耦合双线圈模型,然后根据机构在混合型直流限流断路器中的工程化应用,提出了在电磁斥力作用时间内,由于机构... 详细信息

针对基于现有数学模型难以实现电磁斥力机构最优化设计的问题,该文提出斥力盘等效线圈串行连接的假设,并建立了机构等效的电磁耦合双线圈模型,然后根据机构在混合型直流限流断路器中的工程化应用,提出了在电磁斥力作用时间内,由于机构平均速度不大于3 m/s,互感M可记作定值M0,互感随时间变化率dM/dt可近似为常数的假设,在此基础上,推导出等效电阻、电感与脉冲电流、感应电流、电磁斥力等机构参量的数学表达式。以直流400A混合型限流断路器用电磁斥力机构样机为例,试验、仿真与解析的数据对比结果论证了上述假设的合理性以及表达式的正确性,同时电气量的解析误差可控制在5%以内。

关键词：电磁斥力机构数学模型等效电阻等效电感

基于电磁斥力开断器的直流限流熔断器设计方法与限流特性

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电力自动化设备 2015年第10期35卷 163-168页

作者：张超王晨庄劲武徐国顺海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

在考虑短路分断特性和温升特性要求的基础上,得到了额定直流640 V/2 k A限流熔断器的性能指标设计约束条件,推导出了各性能指标的解析计算式和各组件参数的设计原则。分析了不同短路电流上升率下的限流特性,结果表明:介质恢复时间tz和... 详细信息

在考虑短路分断特性和温升特性要求的基础上,得到了额定直流640 V/2 k A限流熔断器的性能指标设计约束条件,推导出了各性能指标的解析计算式和各组件参数的设计原则。分析了不同短路电流上升率下的限流特性,结果表明:介质恢复时间tz和起弧分断时间tp都随着短路电流di/dt的增大而减小,限流峰值Ip随着di/dt的增大而增大。为了进一步增加介质恢复时间和改善限流性能,采取了减小电弧触发器支路电感的方法,改进后的样机可将di/dt为8.3 A/μs的短路电流限制在22.2 k A,tp减小为3.3 ms,tz增加到600μs,限流熔断器限流性能和可靠性得到了明显提高。

关键词：电磁斥力开断器限流熔断器介质恢复

10kV/2kA混合型限流熔断器用电弧触发器的分析与设计

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高电压技术 2012年第8期38卷 1948-1955页

作者：陈搏庄劲武肖翼洋袁志方海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033

电弧触发式混合型限流熔断器是电子测控式限流熔断器的一种更新装置,具有可靠性高、体积小、成本低等优点,但现有产品的最高额定电流只有600A,额定极限分断电流只有25kA。为此,对电弧触发式装置进行了分析,认为制约其额定电流和极限分... 详细信息

电弧触发式混合型限流熔断器是电子测控式限流熔断器的一种更新装置,具有可靠性高、体积小、成本低等优点,但现有产品的最高额定电流只有600A,额定极限分断电流只有25kA。为此,对电弧触发式装置进行了分析,认为制约其额定电流和极限分断电流水平的关键因素是电弧触发器的动作快速性不够,提高动作快速性的有效方法是提高狭颈的载流密度。基于ANSYS 11.0软件对电弧触发器进行仿真分析和参数优化,获得了电弧触发器熔体的优化设计结构。实际制作的电弧触发器,其狭颈额定载流密度高达3 300A/mm2,可用于额定电压10kV、额定电流2kA、额定分断能力40kA的混合型限流熔断器。

关键词：限流熔断器电弧触发器故障限流器电流密度参数优化高压大电流 ANSYS 11.0

基于电磁耦合双线圈模型电磁斥力机构结构参数的优化分析

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电力自动化设备 2019年第6期39卷 205-211页

作者：武瑾庄劲武袁志方海军工程大学电气工程学院

针对现有电磁斥力机构等效计算方法无法有效应用的问题,提出了一种电磁耦合双线圈模型的等效计算方法。等效模型主要包括驱动回路与感应回路两部分,在基本电路方程之外,引入了电磁斥力与机械运动的计算。通过合理的简化,对等效模型中集... 详细信息

针对现有电磁斥力机构等效计算方法无法有效应用的问题,提出了一种电磁耦合双线圈模型的等效计算方法。等效模型主要包括驱动回路与感应回路两部分,在基本电路方程之外,引入了电磁斥力与机械运动的计算。通过合理的简化,对等效模型中集肤深度、线圈电阻、线圈自感、线圈互感等参数进行辨识。在此基础上,以某型1 000 V/400 A电磁斥力机构样机为算例,采用时域迭代的离散算法较为系统地分析了两线圈内径、径向厚度以及斥力线圈匝数、轴向厚度等对机构效率和动子行程的影响规律。所得到的规律性认识可有效指导电磁斥力机构的优化设计。

关键词：断路器电磁斥力机构电磁耦合双线圈模型机构效率动子行程数学模型

混合型限流熔断器爆炸活塞式高速开断装置炸药腔室结构分析及优化

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高电压技术 2017年第7期43卷 2417-2424页

作者：李枫庄劲武江壮贤武瑾赵宏海军工程大学电气工程学院武汉430033

爆炸活塞式高速开断装置的炸药腔室结构直接影响混合型限流熔断器的动力、电气性能,不合理的结构会使动子获得的动能降低,导致分断能力下降甚至分断失败。针对此问题,以LS-DYNA为仿真平台建立了非线性动力学模型,对炸药腔室的结构进行... 详细信息

爆炸活塞式高速开断装置的炸药腔室结构直接影响混合型限流熔断器的动力、电气性能,不合理的结构会使动子获得的动能降低,导致分断能力下降甚至分断失败。针对此问题,以LS-DYNA为仿真平台建立了非线性动力学模型,对炸药腔室的结构进行了研究,得到了冲击波在炸药腔室内的传播规律,并分别分析了炸药与活塞距离、活塞半径、药腔半径对开断性能的影响,结果表明炸药腔室结构参数存在最优值。最后设计了额定900 V/1 000 A的装置样机进行了分断特性和短路开断试验,试验中开断器动子位移与仿真一致,样机成功分断了预期峰值40 k A、电流上升率12 A/μs的短路电流,机械刚分时间为84μs,短路电流峰值被限制在22.7 k A,表明仿真模型与相关研究结论可用于指导爆炸活塞式高速开断器的结构优化设计。

关键词：混合型限流熔断器爆炸活塞式高速开断装置炸药腔室非线性动力学结构优化短路开断

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填料对电弧触发器特性的影响

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第7期45卷 74-77页

作者：李枫庄劲武方伟江壮贤海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

以某型额定电流2kA电弧触发器为对象,建立了基于ANSYS平台的温升及弧前模型,分别对纯石英砂与水玻璃砂两种填料和绝热条件下的触发器进行了仿真计算.结果显示:填料对触发器稳态温升特性影响不明显,但会增加触发器弧前I2t值及延长弧前时... 详细信息

以某型额定电流2kA电弧触发器为对象,建立了基于ANSYS平台的温升及弧前模型,分别对纯石英砂与水玻璃砂两种填料和绝热条件下的触发器进行了仿真计算.结果显示:填料对触发器稳态温升特性影响不明显,但会增加触发器弧前I2t值及延长弧前时间;触发器采用纯石英砂填料较采用水玻璃砂填料的弧前时间更短.最后制作了采用以上两种填料的触发器试验样品并进行了温升及弧前特性试验,试验结果与仿真分析结果一致,其中触发器采用纯石英砂填料比采用水玻璃砂填料弧前I2t值降低了21.1%,表明触发器采用纯石英砂填料更优.

关键词：电弧触发器填料温升特性弧前特性混合型限流熔断器