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因此如何合理的設置鐵芯以及如何合理的設計鐵芯結構成為提高真空滅弧室可靠性的關鍵。針對杯狀縱磁真空滅弧室觸頭，本文設計了兩種不同結構的鐵芯，一種是結構為環狀的鐵芯，為了減小渦流的影響，在環形鐵芯上開一個間隙為1 mm 的斷口;另一種結構為圓周方向布置的柱狀鐵芯，柱狀鐵芯相互不接觸，因此可以更好的減小渦流的影響。采用有限元分析方法對比分析了兩種不同結構鐵
芯對縱向磁場和剩余磁場以及磁場滯后時間的影響。  觸頭結構模型  文中仿真所采用的兩種不同鐵芯結構的觸頭模型如圖1 所示，觸頭杯均有4 個杯指，為了防止觸頭片上產生渦流，對應的在觸頭片上開有四個周向均勻布置的徑向直槽。觸頭外徑尺寸為78 mm，壁厚11 mm，弧柱直徑與觸頭外徑尺寸相同，柱狀鐵芯12 個，仿真模型中觸頭開距為10 mm，杯座材料為無氧銅，支撐盤材料為不銹鋼，觸頭片材觸頭在高真空中分離時，其電弧表現形式與外觀特性都與在空氣中的情形有較大區別。真空斷路器的擊穿機理目前主要有場致發射、粒撞擊和粒子交換
三種假說，在短間隙真空斷路器的相關研究中，通常由場致發射效應占主導。在觸頭斷開時刻，整個陰極表面會產生金屬蒸氣。理論上是由于觸頭分開瞬間，電流集中在觸頭表面某點上，導致金屬橋熔化且部分金屬原子發生電離。隨著觸頭開距的增大，場致發射與間隙擊穿增強，觸頭表面金屬凸點不斷溶化并向觸頭間隙補充金屬粒子。此時陰極斑點會在陰極表面形成，并有更多的高能等離子體形成并擴散至間隙內。電弧引燃后，充滿等離子體的電極間
隙變成良好導體，同時陽極開始向電弧提供粒子。在縱向磁場作用下，電弧等離子體由觸頭中心向周圍擴散，此過程會維持一段時間。對于交流真空斷路器而言，電流到達峰值后會逐漸減小，兩觸頭向等離子體提供的粒子同樣減少，此時電極間隙內主要為弧后殘存粒子，伴隨著觸頭完全斷開，殘存粒子逐漸擴散至消失，斷路器完成開斷。  真空電弧等離子體的產生過程，可以表現為觸頭開距增大、觸頭表面金屬蒸發，伴隨場致發射效應和金
屬電離，由于兩極電子、金屬離子的不斷補充，終形成電弧。在電弧等離子體的研究方面，王景、武建文等運用連續光譜法分析了電子溫度和電子密度，并討論了中頻情況下，電弧過渡及擴散兩種形態。胡上茂、姚學玲等利用RC 阻容式電荷收集器，對初始等離子體的觸發特性進行了研究。舒勝文、黃道春等通過對真空斷路器開斷過程的再研究，提出數值方針結合實驗的方法，給出開斷過程不同階段所需的數值仿真方法及關注點。趙子玉等通過C
CD 攝像技術，分析了真空電弧的重燃及抑制措施

對采集數據進行形態學操作，得到內部高能等離子體及電弧外部輪廓的時間-
面積變化曲線。從引弧、穩定燃弧、熄弧及弧后介質恢復四個角度，對不同階段的電弧面積變化做出定量分析，并探究電弧熄弧階段電弧內外面積差變化。實驗表明，通過分析不同階段的等離子體形態變化，能夠找到電弧平穩燃弧及弧后介質恢復的關鍵點，為高壓等級真空斷路器研發設計及后期電弧形態診斷提供進一步參考。  隨著我國電力系統的不斷發展，真空斷路器的生產數量逐漸超過中壓SF6開關。由于其體積小、開斷壽命長和電
流容量大等優點，真空斷路器的應用范圍越來越多向高壓、超高壓擴展。真空電弧是斷路器觸頭斷開時，依靠蒸發金屬蒸氣并電離來維持的低溫等離子體，其形成、發展和后熄滅對開斷電路有著重要影響。研究真空電弧等離子體的形態特征，對斷路器電場、磁場設計有很好的指導作用。 通過對高速攝像機采集到一組真空電弧分析，t= 0.2～6.8 ms 為引弧和穩定燃弧階段，此階段電弧形態主要為陰極斑點形成和電弧等離子體充滿真個觸頭間隙，因此時兩極不斷向間隙補充電子及高能粒子，故此時雖電弧整體輪廓不斷增大，但擴散現象并不明顯。為更加清晰地展示內外電弧幾何形態區別，本文主要對熄滅階段及弧后介質恢復階段的電弧形態做出
后期處理，對穩定燃弧階段的內部高能等離子體形態未做出細節分析。t=6.9ms 開始為真空熄弧階段，內外面積差開始激增，內部高能等離子體面積逐漸減小，電弧外部輪廓在縱向磁場作用下維持擴散狀態，其電弧原始圖像與內部高能等離子體分布二值圖像如圖6。圖中可看出內部高能電弧即將從兩極分斷開來，外部電弧輪廓基本維持在穩定擴散狀態。  t = 7.5 ms 以后熄弧階段開始向弧后介質恢復階段過渡，內部等
離子面積分布迅速減小，外部電弧輪廓也出現縮小現象，

真空觸頭機構連入換流回路的阻抗是影響換流效率的關鍵因素。實驗表明，混合型中壓直流真空斷路器可以成功滿足艦船中壓直流電力系統負荷和保護分斷的要求。光控真空斷路器模塊應用于多斷口真空斷路器對電源可靠性和低功耗提出了更高的要求，為此進行了光控真空斷路器模塊低功耗自具電源模塊設計。分析了自具電源的工作原理，優化設計了其取電電磁感應線圈(取電CT)的結構。電容器充電模塊從電路結構，器件選型，轉變工作方式等降低其工作時損耗。建立了永磁機構操動電容充放電特性模型，分析得到低損耗的 間歇控制策略。進行了智能控制器低功耗設計，實現了在線低功耗控制策略和離線休眠工作方式。 通過試驗驗證，優化后的取電CT工作范圍在200A~3000A，滿足在線自具電源模塊工作，整體自具電源正常工作時損耗做到了300mW，滿足電網停電3周，自具電源系統仍能驅動光控真空斷路器動作。設計的自具電源滿足系統對斷路器的可靠性和智能性的要求。引言真空斷路器應用真空作為滅弧及絕緣介質，熄弧能力強、體積小、重量輕，使用壽命長，無火災危險，不污染環境，因此廣泛應用于中壓領域。但由于真空擊穿電壓與間隙長度間的飽和效應，單斷口真空開關無法應用于更高電壓等級，多斷口真空開關可以彌補這一缺點。已經對多斷口真空斷路器的動、靜態絕緣特性及動態均壓問題研究多年，參文通過引入“擊穿弱點”概避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業，質量創牌，誠經營，優良服務”的企業宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業，為廣大新老用戶提供優質的產品和良好的服務而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創美好未來。念和概率統計方法建立了雙斷口及多斷口真空開關的靜態擊穿統計分布模型，得出三斷口真空滅弧室的擊穿概率比單斷口真空滅弧室更低，并通過試驗驗證。參文分析并驗證了均壓電容對多斷口真空斷路器靜動態均壓效果。參文分析了雙斷口真空開關開斷機理與關鍵因素。傳統的多斷口真空開關采用的是傳統操動機構，整個操動系統的環節多.累計運動公差大而且響應緩慢，可控性差，效率低，各斷口的動作同期性較差，不能滿足多斷口真空斷路器的同期性和可靠性的要求。參文提出了基于模塊化串聯技術構成的多斷口真空斷路器實現策略：采用永磁機構操動，光纖隔離控制，模塊高電位操動，分散性小，可靠性高，體積小，易于串并聯。傳統的簧操動機構采用220V交流電控制電磁操動機構脫扣。永磁操動機構的電源主要有站內直流電源、電容器組、蓄電池或者鋰電池，來對合、分閘線圈放電[10]，但這些電源設計都是低電位電源供電，終電源都是220V市電供電，基于光控真空斷路器模塊處于高電位，自具電源模塊采用高壓母線電流取電，解決了高電位供電問題。光控真空斷路器模塊采用電流取電與蓄電池儲存電能聯合為整套控制系統浮地供電，由于電流取電磁性元件的非線性限制了取電工作范圍和取電功率，所以需要對光控真空斷路器模塊低功耗自具電源模塊進行研究，滿足在線充電和離線長時間維持供電的要求。本文對電源模塊的電磁感應線圈部分進行了優化設計，以獲取更寬的工作范圍和輸出功率。

并通過模擬滅弧室真空測量實驗對分析結果進行驗證，借此探索出真空斷路器滅弧室內真空度與滅弧室外電場電位間的對應關系，為實現真空斷路器高真空度在線監測和狀態評估提供參考。目前真空斷路器憑借著優越的性能而在中壓領域得到廣泛普及，并且正在不斷地向低壓領域和高壓領域進軍，而真空滅弧室又被視為真空斷路器的核心部件，因此真空滅弧
室的研制和開發被學者們給予高度的重視。隨著當今大氣環境質量問題越來越引起人們的高度重視，真空斷路器在未來完全替代SF6 斷路器將成為發展的必然趨勢。真空滅弧室對電弧的控制是通過電流流過觸頭時產生磁場來實現的，不同結構的觸頭可以產生不同方向的磁場。一種是產生橫向磁場并施加在真空電弧上來驅使集聚型電弧在洛倫茲力的作用下在觸頭的表面以極高的速度旋轉，減小陰極斑點和陽極斑點對電極表面的燒蝕時間;另一種是產
生縱向磁場并施加在真空電弧上以減小電弧的電流密度，使真空電弧在大電流情況下仍然保持擴散形態。目前縱向磁場觸頭結構在開斷大電流的真空滅弧室中應用十分普遍，他具有結構簡單，制造及加工成本低，可靠性高等優點。  早期的縱磁觸頭結構可以產生均勻的縱向磁場，使真空電弧在電流較大的情況下仍然可以保持擴散形態，減少電弧集聚導致觸頭燒蝕的幾率，但是隨著開斷電流的繼續增大，觸頭產生的縱向磁場不能有效的控制
真空電弧形態以至于觸頭表面仍然會出現較為嚴重的燒蝕情況。鐵芯的加入大大的提高了縱向磁場的強度，使同樣結構的觸頭可以產生更強的縱向磁場，從而有效的控制了真空電弧形態，提高了真空滅弧室的可靠性。然而鐵芯的加入在提高縱向磁場強度的同時也帶來了一些負面的影響，在電流過零時磁場不能迅速消退，即電流過零時帶鐵芯的觸頭結構較不帶鐵芯的觸頭結構剩余磁場較大，這將抑制了觸頭間隙中等離子體的快速散去，在恢復電壓的作用
下極易發生復燃導致觸頭不能成功開斷