阻隔式直流快速开断过程中的电弧行为研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.09.001

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 594 ›› Issue (9): 1-6.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.09.001

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阻隔式直流快速开断过程中的电弧行为研究

彭海波¹, 李凌霄²

^1. 武汉船用电力推进装置研究所, 湖北武汉 430064
^2. 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

收稿日期:2020-07-21 出版日期:2020-09-30 发布日期:2020-10-18
作者简介:彭海波(1993—),男,实验师,主要从事开关电器检测研究。|李凌霄(1997—),男,硕士研究生,研究方向为直流限流器及气体放电等离子体应用。

Study on Arc Behavior in Process of Blocking DC Fast Interrupting

PENG Haibo¹, LI Lingxiao²

^1. Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China
^2. State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China

Received:2020-07-21 Online:2020-09-30 Published:2020-10-18

摘要/Abstract

摘要：

通过基于绝缘窄缝灭弧原理设计的阻隔式直流快速开断装置,在直流开断冲击试验回路开展燃弧实验,研究了电弧在绝缘窄缝中的发展过程,重点分析了绝缘窄缝截面周长、宽度、高度及有效长度对电弧特性的影响规律。最终,得出了绝缘窄缝各参数对电弧特性的影响规律,为进一步发展阻隔式直流开断方法及设计改良装置提供了思路及实验依据。

关键词: 直流断路器, 绝缘窄缝, 电弧发展, 阻隔式开断

Abstract:

The development of the arc in the narrow insulation gap is studied by means of the DC interrupting impulse test circuit.Meanwhile,by means of the blocking DC fast interrupting device,the influence of the section perimeter,width,height and effective length of the narrow insulation gap on the arc characteristics is analyzed.Finally,the influence law of the parameters of the insulation narrow gap on the arc characteristics is obtained,which provides ideas and experimental basis for the further development of the barrier DC interrupting method and the design of the improved device.

Key words: DC circuit breaker, insulation slit, development of arc, blocking DC interrupt

中图分类号:

TM501+.2

彭海波, 李凌霄. 阻隔式直流快速开断过程中的电弧行为研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 594(9): 1-6.

PENG Haibo, LI Lingxiao. Study on Arc Behavior in Process of Blocking DC Fast Interrupting[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 594(9): 1-6.

图/表 18

图1

图2

图3

图4

图5

表1

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图7

图8

表2

图9

图10

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图11

图12

表4

图13

图14

参考文献 7

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参数	数值	参数	数值
U_S/V	500	U_C/V	1 000
I/A	1 500	h/mm	10
τ/ms	5	b/mm	2

绝缘窄缝尺寸		电弧电流 I_{arc_max}/A	尖峰燃弧电压 U_{arc_max}/V	上升时间 t/ms
b/mm	h/mm	电弧电流 I_{arc_max}/A	尖峰燃弧电压 U_{arc_max}/V	上升时间 t/ms
1.0	15	560.97	814.4	3.62
1.5	10	528.70	766.4	4.27
3.0	5	557.40	588.3	4.52

绝缘窄缝尺寸		电弧电流 I_{arc_max}/A	尖峰燃弧电压 U_{arc_max}/V	电弧电压上升率 δ/(V·ms^-1)	上升时间 t/ms
b/mm	h/mm	电弧电流 I_{arc_max}/A	尖峰燃弧电压 U_{arc_max}/V	电弧电压上升率 δ/(V·ms^-1)	上升时间 t/ms
1.0	10	574.8	854.8	223.2	3.83
1.5	10	528.7	766.4	179.5	4.27
2.0	10	551.4	625.6	127.7	4.90

绝缘窄缝尺寸		电弧电流 I_{arc_max}/A	尖峰燃弧电压 U_{arc_max}/V	电弧电压上升率δ/ (V·ms^-1)	上升时间 t/ms
b/mm	h/mm	电弧电流 I_{arc_max}/A	尖峰燃弧电压 U_{arc_max}/V	电弧电压上升率δ/ (V·ms^-1)	上升时间 t/ms
2	5	507.04	800.2	199.1	4.02
2	10	551.40	625.6	127.7	4.90
2	15	631.84	456.4	101.1	4.52

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