基于Mayr模型的低压配电线路故障电弧研究 被引量：5

1

作者 霍柳行 董爱华 《工矿自动化》 2011年第10期44-47,共4页

针对故障电弧研究需要搭建专门的实验环境来分别模拟串联故障电弧、并联故障电弧和接地故障电弧而存在费用较高、实际操作比较困难的问题,提出了一种能在Matlab7软件中工作的Mayr电弧模型的设计方案;介绍了Mayr电弧模型方程的物理意义,... 针对故障电弧研究需要搭建专门的实验环境来分别模拟串联故障电弧、并联故障电弧和接地故障电弧而存在费用较高、实际操作比较困难的问题,提出了一种能在Matlab7软件中工作的Mayr电弧模型的设计方案;介绍了Mayr电弧模型方程的物理意义,采用Mayr电弧模型封装子系统对低压交流线路发生的串联故障电弧进行了仿真,并根据仿真电路,模拟了低压交流线路发生串联故障电弧的实验。仿真及实验结果表明,Mayr电弧模型的故障电弧电流与实验采集到的故障电弧电流比较接近,采用Mayr电弧模型用于低压交流线路故障电弧仿真具有一定的可行性。 展开更多

关键词 低压交流线路 故障电弧 mayr模型 Matlab7

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基于改进Mayr模型的弓网离线电弧仿真分析 被引量：16

2

作者 乔凯 刘文正 +2 位作者 张坚 王天宇 龚兆丰 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第5期138-142,共5页

弓网离线电弧对受电弓滑板和接触网导线具有烧饬作用,严重危害列车的运行安全。首先介绍Mayr电弧模型,并基于能量平衡理论和横向吹弧理论,对弓网离线电弧弧柱的能量过程进行数学分析,研究高速气流对电弧耗散功率的影响。确立电弧耗散功... 弓网离线电弧对受电弓滑板和接触网导线具有烧饬作用,严重危害列车的运行安全。首先介绍Mayr电弧模型,并基于能量平衡理论和横向吹弧理论,对弓网离线电弧弧柱的能量过程进行数学分析,研究高速气流对电弧耗散功率的影响。确立电弧耗散功率Ploss和车速v、电流I和离线间距l之间的函数关系,对Mayr电弧模型进行改进。然后运用Simulink仿真软件,搭建改进的Mayr电弧模型。最后对比分析弓网离线电弧仿真波形和实验波形,验证搭建的弓网离线电弧模型的合理性。结论如下:随着列车运行速度提高和离线间距的增大,气流对电弧的吹弧作用更加显著,电弧耗散功率增加,燃弧尖峰电压和熄弧尖峰电压增大。 展开更多

关键词 弓网离线电弧 改进mayr电弧模型 电弧耗散功率 电弧时间常数 运行速度

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270V直流开断特性研究与耗散功率变化的Mayr模型仿真分析 被引量：16

3

作者 贾博文 武建文 +2 位作者 刘俊堂 蒋原 马速良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1334-1342,共9页

为了优化航空270V直流接触器结构设计以及预期接触器的开断容量,采用一种以栅片和磁吹系统相结合的直流接触器,进行典型负载类型下的开断性能实验,得到了感性负载情况下开断难度最大,且随着回路电感值的增大,燃弧时间和电弧熄灭时过电... 为了优化航空270V直流接触器结构设计以及预期接触器的开断容量,采用一种以栅片和磁吹系统相结合的直流接触器,进行典型负载类型下的开断性能实验,得到了感性负载情况下开断难度最大,且随着回路电感值的增大,燃弧时间和电弧熄灭时过电压峰值增加。主触点间并联RC支路虽然会增加整个燃弧时间,但能有效限制过电压的数值,且过电压峰值随并联支路电容C的增加而减小。假设燃弧过程中电弧具有对称性,并对电弧进行受力分析,提出横向磁场中电弧运动速度和消散功率的计算方法,得到一种Mayr电弧修正模型。在不同等级的阻性负载情况下,分别对燃弧过程进行数值仿真,经仿真与实验结果对比,所提Mayr电弧修正模型能够准确描述电极分断过程中电弧电压及运动速度的变化情况,为航空直流接触器的设计提供有效的参考。 展开更多

关键词 270V直流电源 接触器 典型负载开断分析 mayr电弧修正模型

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高压线路单相弧光接地对数仿真模型数据修正算法 被引量：16

4

作者 梁晨光 王宾 +2 位作者 李凤婷 谢民 王海港 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期126-131,共6页

受污闪、山火等因素影响,中性点接地高压输电线路易发生单相弧光高阻接地故障,但总体来讲现场获取的故障数据仍然严重不足,制约了弧光接地故障检测及保护技术的研究。人工弧光高阻接地故障实验成本较高,也难以普及应用。针对该问题,文... 受污闪、山火等因素影响,中性点接地高压输电线路易发生单相弧光高阻接地故障,但总体来讲现场获取的故障数据仍然严重不足,制约了弧光接地故障检测及保护技术的研究。人工弧光高阻接地故障实验成本较高,也难以普及应用。针对该问题,文中基于可直接表征电弧燃弧V-I特征的对数电弧模型,详细分析了该模型仿真数据和录波数据的差异性,针对该模型所表征出的电弧V-I特征未能反映实测录波数据中V-I相角差的问题,提出了一种对该模型仿真数据进行修正的数据处理算法,修正后的数据波形具有和真实录波V-I曲线更为接近的外特征,为后续弧光高阻接地故障的研究提供了数据支撑。 展开更多

关键词 输电线路 高阻接地故障 电弧动态模型 伸缩因子 数据修正

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基于弓网电弧动态模型的高速列车弓网电弧产生机理 被引量：2

5

作者 于东明 孙洪亮 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第4期54-57,共4页

分析了高速列车弓网电弧产生的机理,结合受电弓和接触网间的离线时间、材料缺陷、电腐蚀等问题,解析了弓网电弧与高速列车安全的关联机制。依据电弧理论的动态模型算法,推导了Cassie模型和Mayr模型的理论公式,并论述了这两种模型的适用... 分析了高速列车弓网电弧产生的机理,结合受电弓和接触网间的离线时间、材料缺陷、电腐蚀等问题,解析了弓网电弧与高速列车安全的关联机制。依据电弧理论的动态模型算法,推导了Cassie模型和Mayr模型的理论公式,并论述了这两种模型的适用条件和应用范围。提出了高速列车弓网电弧方面目前仍存在的问题及未来电弧研究的展望。 展开更多

关键词 高速列车 弓网电弧 电弧产生机理 Cassie模型 mayr模型

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一种高压直流断路器的混合式电弧模型

6

作者 崔彦青 李永建 宋泽 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第2期112-116,共5页

为解决目前Mayr模型和Cassie模型分别适用于电弧电流较大和较小区域,2种模型均无法对电弧形成过程进行准确描述的问题,建立一个关于电弧电导的连接函数,将Mayr模型和Cassie模型有机结合起来,进而提出一种高压直流断路器的混合式电弧模型... 为解决目前Mayr模型和Cassie模型分别适用于电弧电流较大和较小区域,2种模型均无法对电弧形成过程进行准确描述的问题,建立一个关于电弧电导的连接函数,将Mayr模型和Cassie模型有机结合起来,进而提出一种高压直流断路器的混合式电弧模型;该模型通过在电弧电流处于较小或较大的区域时,调整Mayr模型和Cassie模型在混合式电弧模型中所占的比例对电弧发生的过程进行准确的数学描述。仿真实验结果表明,所提出的混合式电弧模型能对电弧的时间特性进行准确的描述。 展开更多

关键词 mayr模型 Cassie模型 混合电弧模型 高压直流断路器

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多间隙灭弧结构熄灭工频电弧的仿真与试验 被引量：25

7

作者 郭婷 周文俊 +4 位作者 黄海鲲 许军 苏梓铭 邱凌 冷小聪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2853-2861,共9页

为研究多间隙灭弧结构遭雷电过电压击穿后熄灭工频续流电弧的能力,分析了多间隙灭弧室内的灭弧过程及可能的熄弧方式,并基于Mayr电弧模型理论,针对10 k V电压等级,建立了多间隙灭弧结构击穿后的电弧动态模型,计算了工频续流过零时电弧... 为研究多间隙灭弧结构遭雷电过电压击穿后熄灭工频续流电弧的能力,分析了多间隙灭弧室内的灭弧过程及可能的熄弧方式,并基于Mayr电弧模型理论,针对10 k V电压等级,建立了多间隙灭弧结构击穿后的电弧动态模型,计算了工频续流过零时电弧的熄灭过程,对影响熄弧效果的因素进行了分析;最后利用冲击与工频续流试验相结合的联合试验平台对具有多间隙结构的装置进行了联合试验。仿真与试验结果表明:较小的时间常数以及较高的耗散功率有利于工频续流电弧的熄灭,而多间隙灭弧结构能拉长电弧的特点能同时满足以上两点要求;联合试验时,多间隙灭弧结构能在闪络后的续流阶段快速熄灭电弧,熄弧发生在续流的第一个过零点时刻,熄弧后随着工频电压的恢复,该结构不会发生再次击穿;由于电弧在工频续流阶段存在一定的弧道压降,可保证输电线路不会发生短路性过流保护引发的跳闸事故。 展开更多

关键词 多间隙灭弧结构 mayr电弧模型 工频续流 联合试验 熄弧能力

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直流可控避雷器用并联可控间隙电弧的维持规律

8

作者 王超 杨兰均 +2 位作者 张宏涛 何计谋 祝嘉喜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1675-1684,共10页

根据白鹤滩—江苏±800kV特高压直流输电工程提出的技术需求,针对系统过电压幅值较低情况下可控间隙动作时间隙无法维持导通状态至机械开关动作的情况,设计了可控避雷器用并联可控间隙并开展研究。通过补充的Mayr电弧模型对给定条... 根据白鹤滩—江苏±800kV特高压直流输电工程提出的技术需求,针对系统过电压幅值较低情况下可控间隙动作时间隙无法维持导通状态至机械开关动作的情况,设计了可控避雷器用并联可控间隙并开展研究。通过补充的Mayr电弧模型对给定条件下触发器注入能量与间隙电弧维持时间的关系进行了分析和预测,并搭建实验平台研究了触发器提供的功率及能量对间隙电弧维持时间的影响,结果表明提高触发器的功率和能量都可以提高间隙电弧维持燃烧的时间;间隙主回路能量不足时,触发器提供的能量可以作为衡量间隙最低导通能力的标准。最终通过5路触发器间隔1ms接续触发的方式,使间隙在主回路没有能量注入时也能维持导通5ms,从而具备了与快速机械开关无缝时序配合的能力,为采用并联可控间隙的可控避雷器方案的推广提供了理论支持。 展开更多

关键词 可控间隙 mayr电弧模型 电弧维持规律 触发器 续弧方式

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封闭容器内部短路燃弧特性及电弧电压计算 被引量：4

9

作者 欧阳子卿 杜志叶 +1 位作者 黎鹏 张力 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期155-161,共7页

为了准确计算金属封闭开关设备发生短路燃弧时产生的能量,通过开展小尺寸封闭容器内部短路燃弧试验,利用L-C振荡试验回路获得不同充电电压和间隙距离下的电弧电压和电流等数据,详细分析了封闭容器内部燃弧特性,结果表明:封闭环境中电弧... 为了准确计算金属封闭开关设备发生短路燃弧时产生的能量,通过开展小尺寸封闭容器内部短路燃弧试验,利用L-C振荡试验回路获得不同充电电压和间隙距离下的电弧电压和电流等数据,详细分析了封闭容器内部燃弧特性,结果表明:封闭环境中电弧电压与压强成正比;电弧电压有效值随电流变化具有较大的不确定性,间隙距离对电弧电压的影响更为明显,当间隙距离为5、10和15 cm时,电弧电压有效值的平均值分别为130.4、208.0、252.2 V。同时考虑到封闭环境中的电弧电压随机性较大,提出了一种基于支持向量机的电弧电压计算方法,并与基于Mayr电弧模型的计算结果及试验结果进行了对比,对比结果证明所提方法优于Mayr电弧模型,计算结果与试验测量值的平均绝对百分比误差仅为4.04%。 展开更多

关键词 电弧电压 金属封闭开关设备 短路燃弧特性 小尺寸封闭容器 支持向量机 mayr电弧模型

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电流频谱Hurst指数在串联电弧故障检测中的应用 被引量：6

10

作者 江军 李威 +2 位作者 李波 马径坦 张潮海 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期561-569,共9页

串联电弧故障因故障电流小、随机性强,难以被普通保护电器所检测和切除.本文基于已有的Mayr电弧模型增加了弧柱电感、间隙电容和压控随机开关以模拟电弧高频特性,从而构建了不同类别典型负载的精细化电路模型.实验证实所建负载模型和电... 串联电弧故障因故障电流小、随机性强,难以被普通保护电器所检测和切除.本文基于已有的Mayr电弧模型增加了弧柱电感、间隙电容和压控随机开关以模拟电弧高频特性,从而构建了不同类别典型负载的精细化电路模型.实验证实所建负载模型和电弧模型的仿真数据较好拟合了相应的实验结果,在此基础上将仿真波形重构为二维矩阵,提取矩阵奇异值之比作为时域特征;提取02500 Hz内归一化谐波幅值波形的Hurst指数作为频域特征;选取隐层节点数为17的单隐层BP网络实现了串联电弧故障诊断,总体准确率达到93.9%.检测方案在STM32F767平台上运行时间仅19.85 ms,符合UL–1699中实时性指标要求.本文提出的检测方案具有计算量相对较小、特征简洁、准确率高等优势,有助于串联电弧检测和有效辨识的工业应用. 展开更多

关键词 串联电弧故障 负载建模 改进型mayr模型 奇异值(SVD)分解 HURST指数 BP神经网络

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串联故障电弧电流时频域特性的仿真与实验研究 被引量：10

11

作者 康乐 田云博 +2 位作者 杨騉 孔国威 魏杰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期104-112,119,共10页

为了分析和研究低压交流串联故障电弧电流的特性,文中首先搭建了故障电弧模拟实验平台,广泛研究不同负载情况下的电弧电流波形。然后,基于Mayr电弧模型,选取适当参数对故障电弧进行仿真分析。在此基础上,对比分析电弧电流信号仿真结果... 为了分析和研究低压交流串联故障电弧电流的特性,文中首先搭建了故障电弧模拟实验平台,广泛研究不同负载情况下的电弧电流波形。然后,基于Mayr电弧模型,选取适当参数对故障电弧进行仿真分析。在此基础上,对比分析电弧电流信号仿真结果和实验结果的时频域特性,验证了仿真模型的正确性和可行性。频域特性的分析结合傅里叶变换和小波变换进行,还利用带通滤波器检测了小波分析的准确性。最后,总结出故障电弧电流信号的时频域特点,以此提出了一种低压交流串联故障电弧的检测方法,并对其进行了仿真验证。研究成果对低压供配电系统中串联故障电弧的检测工作具有积极意义。 展开更多

关键词 故障电弧 mayr模型 小波分析 故障电弧检测

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特高压断路器几种开断试验回路比较 被引量：15

12

作者 裴振江 姚斯立 +1 位作者 何俊佳 叶会生 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期321-323,共3页

特高压断路器开断试验方法的研究是特高压输电技术发展需要解决的关键问题之一。根据开断过程中的电弧特性,基于Mayr电弧方程理论,建立参数化的PSCAD电弧电阻模型,通过对几种适用于特高压断路器开断试验的合成回路进行系统仿真分析,模... 特高压断路器开断试验方法的研究是特高压输电技术发展需要解决的关键问题之一。根据开断过程中的电弧特性,基于Mayr电弧方程理论,建立参数化的PSCAD电弧电阻模型,通过对几种适用于特高压断路器开断试验的合成回路进行系统仿真分析,模拟了直接试验回路、Hitachi四参数试验回路和ABB的EPIC试验回路的开断过程,以直接试验回路为基准,对Hitachi回路和EPIC回路开断前后的电弧过程和恢复电压进行了比较。 展开更多

关键词 特高压 断路器 合成试验回路 仿真 mayr电弧模型 暂态恢复电压

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爆炸性试验电感电路分断放电特性分析与建模 被引量：20

13

作者 赵永秀 刘树林 马一博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1698-1704,共7页

为了建立能模拟电感电路分断放电特性的模型,基于安全火花试验装置对其分断放电特性进行爆炸性试验研究,指出电感电路分断放电过程可分为3个阶段,即建弧阶段、电弧放电阶段和辉光放电阶段,且放电电弧结构可分为3个区,即阴极区、弧柱区... 为了建立能模拟电感电路分断放电特性的模型,基于安全火花试验装置对其分断放电特性进行爆炸性试验研究,指出电感电路分断放电过程可分为3个阶段,即建弧阶段、电弧放电阶段和辉光放电阶段,且放电电弧结构可分为3个区,即阴极区、弧柱区和阳极区,得出放电电弧的最小建弧电压主要取决于阳极和阴极位降。分析了各放电阶段电阻的变化特点,指出其放电电弧电阻呈分段指数规律变化,且其增长幅度随着时间的增加而逐渐加快。基于电弧能量平衡理论,提出了一种电弧放电阶段的电阻指数模型,利用多分段函数确定其指数系数。采用最小二乘法推导出电感电路分断电弧放电时间常数,得出了模拟电感电路分断电弧放电特性的数学模型。仿真及试验结果验证了理论分析及所提出模型的正确性和可行性。 展开更多

关键词 电弧放电 辉光放电 mayr电弧模型 最小建弧电压 阴极位降

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基于电流转移的CO2气体断路器动态介质恢复特性 被引量：4

14

作者 程显 杨培远 +2 位作者 葛国伟 程子霞 王华清 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期5030-5038,共9页

为提高CO2气体断路器动态介质恢复强度,首先提出采用串联晶闸管与限流电阻串联的电流转移提升其动态介质恢复强度的方法,建立基于电流转移的CO2气体断路器开断仿真模型,仿真结果证明了增加电流转移可在一定程度上提高其动态介质恢复强... 为提高CO2气体断路器动态介质恢复强度,首先提出采用串联晶闸管与限流电阻串联的电流转移提升其动态介质恢复强度的方法,建立基于电流转移的CO2气体断路器开断仿真模型,仿真结果证明了增加电流转移可在一定程度上提高其动态介质恢复强度。然后搭建基于电流转移的CO2气体断路器动态介质恢复特性实验平台,实验研究了有/无电流转移、不同转移电阻、不同提前过零时间等条件下其动态介质恢复强度及增益效果。研究结果表明:CO2气体断路器动态介质恢复强度随提前过零时间增加逐渐增大;提前过零1.2ms时CO2气体断路器在电流过零后1ms其耐压水平已达20kV以上,为无转移时的2倍以上,已满足一定绝缘要求;选取200~250m?转移电阻为"最优"转移电阻,可实现CO2气体断路器"最优"动态介质恢复强度。实验结果可为大容量CO2气体断路器研制奠定基础。 展开更多

关键词 CO2气体 mayr电弧模型 动态介质恢复强度 电流转移

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高速铁路站内绝缘节处轮轨接触阻抗研究 被引量：2

15

作者 王晓明 尚文斌 +1 位作者 董昱 尚文卿 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第6期151-155,共5页

在分析切断点绝缘节处产生电弧放电原因的过程中,轮对经过绝缘节时形成的接触电阻对整个牵引回路具有很大的影响。接触电阻大小在短时间内大幅度的变化是形成电流突变的一个先决条件。因此,分析计算接触电阻的大小及其变化对研究切断点... 在分析切断点绝缘节处产生电弧放电原因的过程中,轮对经过绝缘节时形成的接触电阻对整个牵引回路具有很大的影响。接触电阻大小在短时间内大幅度的变化是形成电流突变的一个先决条件。因此,分析计算接触电阻的大小及其变化对研究切断点绝缘节处钢轨及绝缘节的烧损是必不可少的。目前,国内外在研究绝缘节处产生电弧放电的过程中,多采用实际测量的方式。而我国高铁迅速发展的情况下,这种方法加大了成本和工作量。提出将电接触理论运用到绝缘节处轮轨接触阻抗的计算过程中,建立相应的Mayr电弧模型,并通过相应案例分析来验证。分析显示:轮轨间的污染膜层对接触电阻大小的影响巨大,研究对绝缘节处电弧形成原因的理论分析具有重要意义。 展开更多

关键词 电接触理论 污染膜层 动态接触电阻 mayr电弧模型

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机械式直流断路器弧后电流测量方法研究 被引量：1

16

作者 程显 徐鹏飞 +1 位作者 葛国伟 吴启亮 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期132-136,共5页

目前机械式直流真空断路器是直流开断的主流方向之一,其主开关的弧后特性对其开断性能起着至关重要的作用。利用电流转移法设计了一种弧后电流的新型测量方法,并对该装置在测量机械式真空断路器弧后电流时的工作原理进行了分析。采用改... 目前机械式直流真空断路器是直流开断的主流方向之一,其主开关的弧后特性对其开断性能起着至关重要的作用。利用电流转移法设计了一种弧后电流的新型测量方法,并对该装置在测量机械式真空断路器弧后电流时的工作原理进行了分析。采用改进Mayr模型建立了真空电弧模型,利用MATLAB构建了机械式直流真空断路器弧后电流测量装置模型,仿真研究了转移电阻大小、主电流大小等对转移完成时刻电流值和转移电阻完全承受电流时间的影响,经过数据处理分析得到这些参数对电流转移特性的影响规律。基于得到的影响规律,确定了直流真空断路器弧后电流测量装置的参数,对研制测量装置并进行测试提供了理论基础。 展开更多

关键词 电流转移特性 弧后电流 机械式断路器 电弧电流 mayr模型

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应用灭弧防雷间隙抑制弧光过电压的方法

17

作者 陈光会 刘儒 +3 位作者 蒙世国 王巨丰 黄维 曲振旭 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期26-32,共7页

当绝缘子发生雷击闪络造成单相接地故障时,间歇性电弧容易引发弧光接地过电压,对电网绝缘薄弱处造成破坏,影响电网安全运行。针对上述情况,设计了一种基于"疏导型"防雷理念和"气吹灭弧"相结合的灭弧防雷间隙。该间... 当绝缘子发生雷击闪络造成单相接地故障时,间歇性电弧容易引发弧光接地过电压,对电网绝缘薄弱处造成破坏,影响电网安全运行。针对上述情况,设计了一种基于"疏导型"防雷理念和"气吹灭弧"相结合的灭弧防雷间隙。该间隙在快速疏导雷电流入地的同时,启动高速灭弧装置,熄灭故障点工频续流,抑制间歇性电弧产生和过电压。笔者通过对小电流灭弧试验和MATLAB建立的灭弧间隙仿真模型进行分析,灭弧防雷间隙可以抑制雷击闪络后引发的弧光过电压。 展开更多

关键词 雷击闪络 弧光过电压 改进mayr电弧模型

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