气氛对触头燃弧时间影响的实验与理论研究

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1、分类号学号M201171283学校代码10487密级硕士学位论文气氛对触头燃弧时间影响的实验与理论研究学位申请人：李晨学科专业：高电压与绝缘技术指导教师：李震彪教授答辩日期：2014年1月7日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringExperimentalandTheoreticStudyonArcDurationunderDifferentAtmospheresCandidate:LiChen

2、Major:HighVoltageandInsulationSupervisor:Prof.LiZhenbiaoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary7,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人

3、承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着继电器逐渐向高电压、大电流方向发展，直流电弧的熄灭变得

4、越来越困难，这加大了直流继电器的熄弧难度。因此，采取措施提高直流继电器的分断能力成为继电器发展中的关键。国内外用于提高继电器触头分断能力的措施包括磁场、环境气氛、触头材料、机械参数、电路参数等，本文从环境气氛角度出发，对目前国内外研究现状与不足进行了详尽的总结，并通过实验方法，首次拟合得到了不同气体中触头燃弧时间相对大小与气体电离电位、比热等热电参数间的定量关系，探讨环境气氛对燃弧时间大小影响的内在机理，以期为新型继电器研发中的气氛选择提供一定理论依据。为了研究环境气氛对燃弧时间的影响规律，本文利用虚拟仪器技术设计并搭建了一套可变环境气

5、氛的触头燃弧时间分析测试系统。该系统不仅可实现环境气体种类、气压可调，还能够在实验结束后对电压、电流波形进行再现读取，并利用LabVIEW软件编程计算触头分合燃弧时间。本文利用搭建的实验平台，分别在1.0个标准大气压的空气、氮气、氩气、氦气及二氧化碳中进行触头电性能实验，实验结果表明：气体种类对触头的闭合燃弧时间影响不显著；气体种类对触头的分断燃弧时间影响具有明显规律性。实验后利用实验数据拟合得到环境气氛为1.0个标准大气压时不同气体中触头分断燃弧时间大小与气体参数间的定量关系模型，利用该模型可对不同气体熄弧能力的相对大小进行判断。为验

6、证该模型在其他气压条件下的适用性，同时也为探究气压条件对触头分合燃弧时间的影响规律，本文又分别在0.5、1.5和2个标准大气压的氦气、二氧化碳中进行触头电性能实验，实验结果表明：定量模型能够适用于本文不同实验气压条件下的气体熄弧能力大小判断；触头闭合燃弧时间随气压升高而降低；在14V电压等级下，分断燃弧时间随气压升高而降低，但是在28V及42V电压等级下分断燃弧时间随气压升高没有呈现单调变化趋势。关键词：直流继电器，气氛，触头燃弧时间，定量关系I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractSincerelaysaregraduall

7、ydevelopingintohighvoltageandlargecurrent,itbecomesmoreandmoredifficulttoquencharc.Therefore,takingmeasurestoimprovebreakingabilityhasbecomethekeyinthedevelopmentofDCrelays.Magneticfield,environmentatmosphere,contactmaterial,mechanicalparameters,circuitparametersaresomem

8、aininfluencefactorsofarcduration.Thethesismainlyfocusedontheinfluenceofenvironmentatmosphereandanalyzed