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多断口真空开关基础理论及技术综述 被引量:10
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作者 葛国伟 程显 +2 位作者 谢伟 廖敏夫 邹积岩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期4582-4590,共9页
多断口真空开关是环保型高压断路器的发展趋势与方向之一,近年来成为国内外研究的热点。归纳了多断口真空开关在静动态绝缘强度、动态介质恢复速度增益和操动特性等方面的优势,指出了多断口真空开关在串联结构、动作非同期性和电压分布... 多断口真空开关是环保型高压断路器的发展趋势与方向之一,近年来成为国内外研究的热点。归纳了多断口真空开关在静动态绝缘强度、动态介质恢复速度增益和操动特性等方面的优势,指出了多断口真空开关在串联结构、动作非同期性和电压分布不均等方面的不足,分析了多断口真空开关在高压交流输电领域、容性开断和机械式高压直流开断领域的应用概括,基于现有研究,提出了多断口真空开关协同效应,即燃弧阶段电弧记忆效应、零区微观特性和弧后特性的相互作用与关联,分析了多断口真空开关磁场调控、均压措施和非同期协同控制等在动态电压分布与动态介质恢复协同过程中的相互作用。未来多断口真空开关技术向集成模块化、智能化的发展方向,符合智能变电站模块化建设需求。 展开更多
关键词 多断口真空断路器 协同效应 电压分布 绝缘特性 磁场控制
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串联专用自均压真空灭弧室探讨 被引量:7
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作者 葛国伟 程显 +3 位作者 李鑫 杜帅 廖敏夫 邹积岩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1618-1625,共8页
紧凑型均压配置是罐式多断口真空断路器的迫切需求,为解决罐式结构绝缘空间小和电压分布不均等问题,基于均压屏蔽罩、环形陶瓷电容和固封集成等技术,提出串联专用自均压真空灭弧室结构,环形陶瓷电容器并联于真空灭弧室主屏蔽罩中封环处... 紧凑型均压配置是罐式多断口真空断路器的迫切需求,为解决罐式结构绝缘空间小和电压分布不均等问题,基于均压屏蔽罩、环形陶瓷电容和固封集成等技术,提出串联专用自均压真空灭弧室结构,环形陶瓷电容器并联于真空灭弧室主屏蔽罩中封环处,实现主屏蔽罩悬浮电位均压,同时可用于断口间均压控制。通过电场分析与优化得到一体化新结构的绝缘配置,建立新结构动态电荷补偿后的自均压等值电路,分析了主屏蔽罩吸附电荷和触头间隙弧后电荷之间的动态电荷补偿对动态自均压的作用基本原理。研究表明:串联专用自均压真空灭弧室可实现串联断口、主屏蔽罩静动态均压,进而提高内外部绝缘强度,初步说明串联专用自均压真空灭弧室的可行性,为超高压紧凑型罐式多断口真空断路器串联用真空灭弧室设计提供新的结构和思路。 展开更多
关键词 真空灭弧室 自均压 多断口真空断路器 陶瓷电容器 动态电荷补偿
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多断口真空开关电弧磁场调控需求与机理 被引量:11
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作者 葛国伟 程显 +2 位作者 张鹏浩 张豪 廖敏夫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期5007-5014,共8页
为寻求多断口真空开关有效的磁场调控措施,提出多断口真空开关协同效应的概念,分析了多断口真空开关的磁场调控需求——动态电压分布与动态介质恢复强度协同作用。在此基础上,搭建了多断口真空开关磁场调控试验研究平台,设计了试验用脉... 为寻求多断口真空开关有效的磁场调控措施,提出多断口真空开关协同效应的概念,分析了多断口真空开关的磁场调控需求——动态电压分布与动态介质恢复强度协同作用。在此基础上,搭建了多断口真空开关磁场调控试验研究平台,设计了试验用脉冲磁场调控系统,研究了不同磁场方式、脉冲宽度、磁场强度、施加时刻等对真空电弧发展过程及弧后电流、电荷等特性的影响规律。以动态电压分布为调控目标,研究了不同磁场组合方式下的动态电压分布特性,得到了磁场调控对电弧发展、弧后特性、动态电压分布的影响规律。实验结果表明,磁场调控机理为磁场调控电弧发展影响零区及弧后特性,进而影响弧后动态电压分布与动态绝缘特性。该研究结果为串联用真空灭弧室优化设计及多断口真空开关磁场调控提供了参考依据。 展开更多
关键词 多断口真空开关 磁场调控 弧后电流 协同效应
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多断口真空开关不平衡磁场计算与优化 被引量:5
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作者 葛国伟 程显 +2 位作者 张鹏浩 廖敏夫 卢刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1535-1541,共7页
为研究多断口真空开关不平衡磁场分布及影响,首先引入了多断口真空开关磁偏弧的概念,并分析多断口真空开关串联电弧及连接部分对各个断口磁场分布的影响,使其失去对称性,存在不平衡磁场。然后建立了不同布置方式下的双断口真空开关磁场... 为研究多断口真空开关不平衡磁场分布及影响,首先引入了多断口真空开关磁偏弧的概念,并分析多断口真空开关串联电弧及连接部分对各个断口磁场分布的影响,使其失去对称性,存在不平衡磁场。然后建立了不同布置方式下的双断口真空开关磁场模型,得到了不同布置方式情况下的磁场分布。最后通过双断口真空开关磁场数据与单个真空开关的磁场数据进行矢量计算,得到了双断口真空开关连接布置方式及串联电弧间相互影响引起的不平衡磁场的影响规律。仿真结果表明在双断口真空开关不同布置、不同距离情况下,在电流为10 kA时,不平衡磁感应强度<30 mT,随着距离的增加,不平衡磁感应强度减小,并可知铜屏蔽罩外围进行导磁材料涂层可以有效抑制不平衡磁场。该研究得到了多断口真空开关不平衡磁场的分布及优化措施,为多断口真空开关布置方式及紧凑型优化设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 多断口真空开关 不平衡磁场 磁场分布 磁偏弧 磁屏蔽
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126kV 3断口真空断路器的重燃特性 被引量:18
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作者 舒胜文 阮江军 +3 位作者 黄道春 陈轩恕 吴高波 李辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期999-1005,共7页
为分析126kV 3断口真空断路器(VCB)的重燃特性,建立了包含重燃判据的126kV 3断口真空断路器的暂态等值模型。仿真得到了承担瞬态恢复电压(TRV)较高的1个断口发生重燃时的电流波形,为实现重燃电流尽早过零熄灭,在均压电容支路串联一阻尼... 为分析126kV 3断口真空断路器(VCB)的重燃特性,建立了包含重燃判据的126kV 3断口真空断路器的暂态等值模型。仿真得到了承担瞬态恢复电压(TRV)较高的1个断口发生重燃时的电流波形,为实现重燃电流尽早过零熄灭,在均压电容支路串联一阻尼电阻,结果表明:阻尼电阻取为振荡与非振荡衰减临界值时效果最佳;仿真分析了有无均压电容时,非重燃和重燃断口分别出现的过高TRV和工频恢复电压(PFRV),为保证断路器可靠开断及保护重燃断口外绝缘,在各断口并联金属氧化物避雷器(MOA)来限制过电压,结果表明:在1000pF均压电容上并联参考电压约为50kV的MOA时限压效果较好,且能满足热稳定要求。研究成果可为126kV 3断口真空断路器合理选取动态均压措施提供一定的依据。 展开更多
关键词 3断口真空断路器(vcb) 重燃 均压电容 阻尼电阻 金属氧化物避雷器(MOA) 动态均压措施
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风电场电缆集电网操作过电压的模拟试验和暂态分析 被引量:27
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作者 刘学忠 王贤宗 +3 位作者 Li Yishan Abdul Saboor 尚雨辰 张天龙 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期61-66,共6页
为了解决大型风力发电场中压电缆集电网系统的暂态过电压防护及绝缘配合问题以提高风电场运行的安全可靠性,搭建了风力发电场中压电缆集电网系统的实验室模拟试验平台,并建立了相应的电磁暂态分析模型,研究了真空断路器的操作在风电场... 为了解决大型风力发电场中压电缆集电网系统的暂态过电压防护及绝缘配合问题以提高风电场运行的安全可靠性,搭建了风力发电场中压电缆集电网系统的实验室模拟试验平台,并建立了相应的电磁暂态分析模型,研究了真空断路器的操作在风电场中压电缆集电网系统中产生的暂态过电压的特性。采用永磁操作真空断路器的选相位技术来测量最大操作过电压水平,得到了操作过电压水平与电缆长度、感性负载和断路器动作相角的密切关系。模拟试验结果表明,短电缆和大感性负载时开断断路器会产生最高的过电压,真空断路器发生重燃现象时过电压标幺值可达5。模拟200 MW风电场的暂态仿真分析表明,重合闸操作可产生最高2.4的过电压标幺值。 展开更多
关键词 电缆集电网 操作过电压 暂态过电压 TOV 风力发电场 WPP 真空断路器 vcb 暂态分析
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基于快速真空断路器的深度限流装置的风险评价 被引量:7
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作者 李品德 李梦菲 陈刚 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期80-84,共5页
笔者简要分析了高速真空断路器、快速真空断路器以及基于快速真空断路器的深度限流装置的原理和基本特性,剖析了深度限流装置的换流过程。并对深度限流装置在实际应用中存在的技术风险进行了分析和评价,以期用户能够正确了解此类装置的... 笔者简要分析了高速真空断路器、快速真空断路器以及基于快速真空断路器的深度限流装置的原理和基本特性,剖析了深度限流装置的换流过程。并对深度限流装置在实际应用中存在的技术风险进行了分析和评价,以期用户能够正确了解此类装置的技术特性、规避可能存在的技术风险。 展开更多
关键词 高速真空断路器 快速真空断路器 深度限流装置 换流
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高电压真空断路器温升影响因素的仿真研究 被引量:31
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作者 余小玲 魏义江 +2 位作者 刘志远 冯全科 王季梅 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期179-182,共4页
以一种高电压真空断路器模型为研究对象,对影响真空断路器温升的散热表面对流换热系数、动静触头接触点半径、接触点位置以及导电杆的半径4种因素进行了仿真研究。研究结果表明,在考虑散热表面辐射和不考虑辐射两种情况下,动、静触头接... 以一种高电压真空断路器模型为研究对象,对影响真空断路器温升的散热表面对流换热系数、动静触头接触点半径、接触点位置以及导电杆的半径4种因素进行了仿真研究。研究结果表明,在考虑散热表面辐射和不考虑辐射两种情况下,动、静触头接触处的温度差别在5%以内,而考虑散热表面的辐射后,接线端子的温度下降了14%。真空断路器温升随着动静触头接触点半径的增大迅速降低而与接触点位置无关,但当接触点半径增大至2 mm以后,温升降低趋势已不明显。真空断路器温升随着导电杆半径的增大而降低,其中触头接触处温度降低的趋势最为显著,但当导电杆半径增大至25 mm以后,温升降低趋势已不明显。 展开更多
关键词 高电压真空断路器 温升 热分析
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基于智能模块的高压直流真空断路器研究 被引量:44
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作者 邹积岩 刘晓明 于德恩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期47-55,共9页
作为能源互联网重要组成部分的智能电网近年来发展迅速,其中高压直流输电以交流系统不可替代的优点,在可再生能源如风电与光伏发电集电网等方面具有广泛的应用前景。但目前为止,担负着控制和保护双重任务的核心组件——高压直流断路器... 作为能源互联网重要组成部分的智能电网近年来发展迅速,其中高压直流输电以交流系统不可替代的优点,在可再生能源如风电与光伏发电集电网等方面具有广泛的应用前景。但目前为止,担负着控制和保护双重任务的核心组件——高压直流断路器自主研发仍存在技术瓶颈。该文通过高压直流短路开断的典型方案分析,提出了基于快速机构与联动关合的换流开断技术,给出由直流智能真空开关模块串联组成HVDC断路器的总体设计方案,为高压直流断路器的发展开辟一条新的路径。在直流真空开关分断过程分析中,分别利用连续过渡模型、Farrall公式、击穿统计特性对直流真空断路器电弧强迫过零点弧后介质恢复前期、中期及后期进行数值仿真分析,并采用对照分析方法分析介质恢复各阶段主要影响因素及其效应。该研究引用交流系统智能真空开关模块串联开断的成功经验探索HVDC短路开断新的路径,并给出了直流电弧分断过程的零区分析,可指导直流真空开关模块的开发。 展开更多
关键词 能源互联网 智能电网 智能模块 高压直流真空断路器 介质恢复
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不同灭弧室串联的双断口真空断路器分压特性研究 被引量:13
10
作者 廖敏夫 卢刚 +4 位作者 葛国伟 段雄英 黄金强 邹积岩 赵琦 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期112-118,共7页
文中针对不同灭弧室串联构成的双断口真空断路器电压分布特性展开研究,旨在实现双断口真空断路器的自均压和最大开断能力。基于Ansoft仿真软件,建立了不同结构的12 kV真空灭弧室串联构成的双断口真空断路器电场分析模型,分析了每种组合... 文中针对不同灭弧室串联构成的双断口真空断路器电压分布特性展开研究,旨在实现双断口真空断路器的自均压和最大开断能力。基于Ansoft仿真软件,建立了不同结构的12 kV真空灭弧室串联构成的双断口真空断路器电场分析模型,分析了每种组合的电压分布情况并计算了等效电容参数,通过双断口真空断路器等值电路分析了不同灭弧室串联组合的自均压效果。然后搭建了高频分压试验平台,进行了不同灭弧室构成的双断口真空断路器分压试验试验,得到了不同组合方式下的电压分布特性。结果表明:在无均压电容的条件下,通过不同灭弧室的合理组合可改善电压分布情况,获得较好的自均压效果,以提高双断口真空断路器的开断能力。文中的研究工作为减小均压电容和提高双断口真空断路器的开断能力奠定了基础。 展开更多
关键词 双断口真空断路器 电压分布特性 真空灭弧室 自均压
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基于弧后鞘层发展分析的直流真空断路器换流参数优化 被引量:6
11
作者 刘晓明 于德恩 邹积岩 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1082-1087,共6页
搭建直流真空断路器模块,基于基尔霍夫定律,结合四阶龙格库塔法,对直流真空断路器开断过程各阶段进行数值计算与分析。以寻求换流电容器最小化为目标,利用经典遗传算法,优化换流回路参数。同时,基于连续过渡模型,对弧后介质恢复过程中... 搭建直流真空断路器模块,基于基尔霍夫定律,结合四阶龙格库塔法,对直流真空断路器开断过程各阶段进行数值计算与分析。以寻求换流电容器最小化为目标,利用经典遗传算法,优化换流回路参数。同时,基于连续过渡模型,对弧后介质恢复过程中鞘层发展阶段进行仿真分析。仿真结果表明:鞘层发展阶段中,鞘层厚度呈指数趋势变化。以击穿距离作为重击穿判据,结合判据,对换流参数进一步优化,实现介质恢复与换流回路设计有效结合。优化结果提高换流回路设计合理性,利于直流真空断路器可靠开断。 展开更多
关键词 直流真空断路器 遗传算法 连续过渡模型 鞘层 重击穿
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真空开关电弧形态演变实验与仿真研究 被引量:14
12
作者 向川 黄智慧 +2 位作者 董华军 郑占峰 邹积岩 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期871-876,共6页
真空开关电弧形态演变与其物理特性的变化密切相关,对开关能否成功开断电流有重要影响。本文首先建立了真空开关开断故障电流产生电弧的实验系统。然后利用CMOS高速相机采集电弧燃烧过程,并对电弧形态演变进行了较深入地定性分析。实验... 真空开关电弧形态演变与其物理特性的变化密切相关,对开关能否成功开断电流有重要影响。本文首先建立了真空开关开断故障电流产生电弧的实验系统。然后利用CMOS高速相机采集电弧燃烧过程,并对电弧形态演变进行了较深入地定性分析。实验结果表明,燃弧过程中,真空电弧起始呈现集聚状态,包含桥柱电弧、扩散柱电弧和收缩柱电弧,电弧明亮,对触头烧蚀严重;在弧柱内高气压作用下,电弧转变为扩散状态,包含了亚音速和超音速电弧流动,电弧变暗,对触头烧蚀减轻;最终电弧随电流减小,开距增大而熄灭。最后利用电弧MHD模型仿真计算了电弧扩散阶段的光强变化,计算光强与电弧图像明亮度变化趋势吻合,可用于定量分析电弧形态变化。研究工作有助于提出电弧调控策略,从而成功开断大电流。 展开更多
关键词 真空开关电弧 拉弧实验 电弧图像 数值计算 电弧光强
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选相精度对容性关合涌流幅值影响的数值仿真分析 被引量:6
13
作者 曹先平 刘波 +4 位作者 陈轩恕 兰贞波 李伟林 王爽 李锐 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期160-165,共6页
文章研究了真空断路器相控精度与容性关合涌流幅值及频率的数值关系。并基于PSCAD仿真模型,采用最小二乘拟合的方法,从工程应用角度给出了数值表达式。讨论了真空断路器容性分断不考虑重击穿条件下时断口过电压及电容器过电压情况;给出... 文章研究了真空断路器相控精度与容性关合涌流幅值及频率的数值关系。并基于PSCAD仿真模型,采用最小二乘拟合的方法,从工程应用角度给出了数值表达式。讨论了真空断路器容性分断不考虑重击穿条件下时断口过电压及电容器过电压情况;给出了真空断路器容性投切选相精度控制区间;提出了真空断路器容性关合角度应控制在超前目标合闸角角度区间内的观点。 展开更多
关键词 真空断路器 选相精度 容性关合 涌流
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双断口真空断路器的动态介质恢复协同特性 被引量:13
14
作者 葛国伟 张众 +2 位作者 程显 廖敏夫 邹积岩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2963-2969,共7页
多断口真空断路器的串联断口间动态介质恢复协同作用对其弧后特性、开断能力有影响。为此搭建了双断口真空断路器试验样机,进行了合成回路试验,旨在得到双断口真空断路器的动态介质恢复协同特性。研究了不同间隙、不同触头结构、不同均... 多断口真空断路器的串联断口间动态介质恢复协同作用对其弧后特性、开断能力有影响。为此搭建了双断口真空断路器试验样机,进行了合成回路试验,旨在得到双断口真空断路器的动态介质恢复协同特性。研究了不同间隙、不同触头结构、不同均压电容对动双断口真空断路器开断能力的影响,得到了不同组合方式下的开断增益特性,试验结果表明:双断口真空断路器最佳的组合方式是横纵组合方式且横磁触头在高压侧,这是由于这种组合电压分布更加均匀,由于真空间隙的变化影响电压分布特性,进而得到横纵组合方式最佳的间隙配合特性。通过试验得到了不同触头结构灭弧室的组合均压电容大小对开断能力的影响,均压电容选取在500~2 000 p F为宜,且两个纵向磁场触头结构组合在同期动作下开断能力最强。 展开更多
关键词 双断口真空断路器 动态介质恢复协同特性 开断特性 电压分布 弧后电流
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相控真空断路器的最佳燃弧区间研究 被引量:10
15
作者 舒胜文 阮江军 +2 位作者 黄道春 吴高波 刘兵 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1-6,12,共7页
最佳燃弧区间的确定是相控真空断路器应用于短路电流开断时必须解决的问题之一。针对真空断路器弧后介质强度恢复过程的2个主要阶段:鞘层发展阶段和金属蒸气衰减阶段,分别建立了数学模型,提出了采用特征参数来表征它在2个不同阶段的开... 最佳燃弧区间的确定是相控真空断路器应用于短路电流开断时必须解决的问题之一。针对真空断路器弧后介质强度恢复过程的2个主要阶段:鞘层发展阶段和金属蒸气衰减阶段,分别建立了数学模型,提出了采用特征参数来表征它在2个不同阶段的开断能力。仿真分析了燃弧时间对这些特征参数即开断能力的影响,从而得到了最佳燃弧区间。通过对比10 kV和35 kV系统用真空断路器最佳燃弧区间的试验研究结果,证明了仿真分析的有效性。 展开更多
关键词 真空断路器 相控 最佳燃弧区间 开断能力 鞘层 金属蒸气
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真空断路器弧后延时重击穿现象 被引量:7
16
作者 程礼椿 邹积岩 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 1992年第2期13-21,共9页
真空断路器弧后延时重击穿现象关系到它的运行可靠性和可能引起危险的过电压,本文引用最近国外的研究结果探讨产生此现象的机理和应采取的对策。
关键词 真空断路器 延时 重击穿
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三断口真空断路器的动态均压措施 被引量:26
17
作者 舒胜文 阮江军 +3 位作者 黄道春 吴高波 刘兵 张坤 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期43-48,共6页
为解决三断口真空断路器串联运行的动态均压问题,从其暂态等值模型出发,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了杂散电容、非同期开断和重击穿对三断口真空断路器暂态恢复电压分配的影响。比较了均压电容和金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,M... 为解决三断口真空断路器串联运行的动态均压问题,从其暂态等值模型出发,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了杂散电容、非同期开断和重击穿对三断口真空断路器暂态恢复电压分配的影响。比较了均压电容和金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)的均压效果。仿真结果表明,2种措施均具有较好的均压效果,但MOA在均压的同时还具有限压效果。因此建议采用均压电容与MOA共同作为三断口真空断路器的动态均压措施。 展开更多
关键词 三断口真空断路器 动态均压 非同期开断 重击穿 均压电容 金属氧化物避雷器
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关于快速真空断路器两个应用场合的商榷 被引量:4
18
作者 刘景博 时卫东 李品德 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期185-189,共5页
文中论述了快速真空断路器和基于爆破切割技术的限流器(FCL)的工作特点,分析了快速真空断路器在零损耗限流装置和母联位置这两种应用场合下可能存在重大安全隐患,指出在目前的技术条件下在上述两种应用场合中FCL具有独特作用。
关键词 快速真空断路器 高速真空断路器 爆破切割 限流器 零损耗限流装置 母联开关 应用
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双稳态永磁操动机构在40.5kV户内真空断路器上的应用 被引量:6
19
作者 谭东现 崔寒 +1 位作者 李岩 徐建源 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期110-112,共3页
对双稳态永磁操动机构的磁场分布、铁芯受力和动态性能进行了分析与计算。并在此基础上对40.5kV户内真空断路器永磁操动机构样机进行了设计和性能试验。通过试验得到的数据和曲线证明了断路器各项性能良好。
关键词 永磁操动机构 真空断路器 电磁场计算
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真空断路器机械特性参数测量及验证 被引量:11
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作者 宋建新 刘凤丽 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2002年第5期380-382,共3页
真空断路器机械特性的在线测量能够准确地提供其工作时机械结构方面的信息 ,利用光栅传感器结合单片机数据采集及处理系统进行非接触在线测量具有速度快、精度高、成本低、信号易于处理等一系列优点 ,很适合在线测量 ,具有良好的实用价... 真空断路器机械特性的在线测量能够准确地提供其工作时机械结构方面的信息 ,利用光栅传感器结合单片机数据采集及处理系统进行非接触在线测量具有速度快、精度高、成本低、信号易于处理等一系列优点 ,很适合在线测量 ,具有良好的实用价值和应用前景。 展开更多
关键词 真空断路器 机械特性测量 在线测量 光栅传感器
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