低压断路器研发新技术综述.pdf

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1、·综述·电器与能效管理技术(2015No．9)低压断路器研发新技术综述李兴文(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049)摘要：介绍了当前国内外低压断路器研发新技术，包括电弧行为的光学测试、电弧与器壁产气材料的相互作用、更高电压下弧后击穿、磁脱扣器反力弹簧参数设计、选择性保护小型断路器分断过程仿真等。为产品的优化设计和性能提升提供参考。关键词：低压断路器；电弧；光学测试；产气材料；弧后击穿；反力弹簧；分断李兴文(1978一)，过程男，教授，博士生导中图分类号：TM561文献标志码：A文章编号：2095-8188(2015)09-0001-07师

2、，研究方向为电力开关设备。ReviewoftheNewResearchandDevelopmentTechnologiesforLowVoltageCircuitBreakersLIXingwen(StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’all710049，China)Abstract：Thenewresearchanddevelopmenttechnologiesforlowvoltagecircuitbreakerswereintro

3、duced，includingtheopticalmeasurementofarebehavior，theinteractionbetweenarcandwallgassingmaterials，postarcbreakdownunderthehighervohage，designofthespringparametersofmagneticrelease，simulationoftheinterruptionprocessoftheselectiveminiaturecircuitbreaker，whichcouldprovideusefulreferencesf

4、ortheoptimizationdesignandperformanceimprovementoftheproducts．Keywords：lowvoltagecircuitbreaker；arc；0calmeasurement；gassingmaterial；postarcbreakdown；sp衄force；interruptionprocess以拍摄清晰的电弧演变图像。然而，由于电弧光0引言强度过高，传统的高速摄影试验方案存在电极区我国低压电器行业经过多年的努力，创新研域成像困难的问题。而对于低压断路器开断过程发能力不断提高，拥有完全自主知识产权的新产来讲，

5、触头的运动特性、特别是动触头回落现象，品也越来越多，其指标已达到国际先进水平，正逐对其限流性能和分断容量至关重要。步摆脱以仿制为主的设计模式。在低压电器向小针对这一问题，本课题组近来研究了一种基型化、智能化、高性能、节能环保的发展过程中，于激光成像的电弧与触头运动过程的同步测量方如何进一步提高我国低压电器的自主创新与研发法和装置，包括连续激光照明装置、高速摄影装水平，掌握关键的核心技术，增强产品的国际竞争置、电气参数测量装置以及数字延迟发生器。基力，促进电器事业的不断向前发展，成为低压电器于激光成像的电弧与触头运动过程同步测量方法领域的研究机构和生产企业所面临的重要

6、问题。示意图如图I所示。在这个背景下，本文介绍了近期国内外以及连续激光照明装置由连续激光器和同轴扩束本课题组在低压断路器研发方面的一些新技术，镜组成，其中扩束镜由同轴凹面镜和平凸镜组成。以期为相关产品的设计提供参考。高速摄影装置由中性滤光片、窄带滤光片、成像物镜和高速摄影仪组成，上述器件同轴放置，其中窄1电弧行为的光学测试方法带滤光片中心波长与连续激光器输出连续激光波高速摄影具有较高的时间和空间分辨率，可长相等。一1一·综述·电器与能效管理技术(2015No．9)断路器产品，通过设置多个弹簧悬挂位置、采用相用下的动态特性仿真结果。同参数的弹簧来保证不同额定电流磁脱扣

7、器保护10I．时脱扣器的动态特性计算结果如图l3特性的目的，从而有效地减少了弹簧规格数量，对所示。由图13可见，在101×1．2电流作用下，于系列化设计和大规模生产效率的提高均有一定脱扣器的衔铁和轭铁在7．4ms时吸合；而在的意义。因此研制了专用设计软件，该软件具有10I．×0．8电流作用下，衔铁只能在一定角度内摆计算拍合式和螺管式磁脱扣器动态特性、最小脱动(约1。)，不能和轭铁吸合。扣电流以及反力弹簧参数设计等功能。4应用该软件，本课题组成功地实现了反力弹3簧参数的优化设计。保护特性可选择的磁脱扣器如图l2所示。：：蚕-314．04时间／ms(a)I=10×3