低壓交流電弧電流零區(qū)電壓波形特征分析與應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-09-23 14:29
交流電弧的電壓和電流波形包含豐富的電弧特征信息。電弧是否熄滅取決于電流過零后的極短時間內(nèi)介質(zhì)恢復(fù)強度與電壓恢復(fù)強度的競爭,電流零區(qū)的電壓波形可能含有反映燃弧趨勢特征的有用信息。該文對交流電弧電流零區(qū)的電壓波形進行分析,利用小波能量譜變換研究不同條件下電壓波形的特征及其與電弧燃弧趨勢的聯(lián)系。研究結(jié)果表明,電流零區(qū)電弧電壓的高尺度小波能量譜特征值與電弧燃弧趨勢存在相關(guān)性。以第四尺度小波能量譜特征值作為反饋控制判據(jù),提出智能交流接觸器自適應(yīng)分斷控制策略,并設(shè)計控制樣機進行實驗驗證,為交流電弧特征分析和低壓開關(guān)智能控制研究提供了一種新的思路。
【文章來源】:電工技術(shù)學(xué)報. 2020,35(22)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
典型交流電弧電壓及其小波能量譜
對于不同系統(tǒng)電壓條件下電弧電壓波形特征的分析,該組實驗固定弧隙長度和負載性質(zhì)、負載電流,在不同電壓等級下采集燃弧時電壓波形,對其小波能量譜進行分析。隨機選取67V、100V、200V電壓等級進行實驗分析,系統(tǒng)采樣頻率為10k Hz,負載電流為4A,功率因數(shù)為0.475,分段距離為0.01mm。不同系統(tǒng)電壓下E4值見表1,不同系統(tǒng)電壓下E4值比較如圖2所示。從圖2中數(shù)值趨勢上可見,圖2a中穩(wěn)定燃弧時的E4值隨著系統(tǒng)電壓的變化基本保持不變,在給定的實驗條件下其值保持在3 000數(shù)量級;圖2b中電弧熄滅時在電流過零區(qū)域,其E4值明顯高于穩(wěn)定燃弧時的值,且電弧熄滅時的E4值隨電壓等級的增加而逐漸增加,但每個電壓等級下該值穩(wěn)定在一個范圍內(nèi)。隨后進行了多組其他電壓等級的重復(fù)實驗,結(jié)果與上述分析一致。
從圖3可以看到,不論是穩(wěn)定燃弧階段還是電弧熄滅時,E4值的范圍都不隨負載電流變化而變化,說明電弧電壓的波形特征不受負載電流影響。分析其原因如下:在不同負載電流的電路分斷時,電流幅值雖不同,但都會出現(xiàn)零休現(xiàn)象,在這段零休時間內(nèi),電流數(shù)值都趨近于零,而電弧電壓數(shù)值的突變已經(jīng)發(fā)生,故此電弧電壓的突變特征不受負載電流的影響。圖3 不同負載電流下E4值比較
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓直流繼電器電弧運動仿真分析與實驗研究[J]. 曹啟純,劉向軍. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(22)
[2]一種串聯(lián)型故障電弧數(shù)學(xué)模型[J]. 劉艷麗,郭鳳儀,李磊,王智勇,王喜利. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(14)
[3]基于EMD和PNN的故障電弧多變量判據(jù)診斷方法[J]. 蘇晶晶,許志紅. 電力自動化設(shè)備. 2019(04)
[4]基于LabVIEW的交流電弧分析系統(tǒng)設(shè)計[J]. 徐豪,鄭昕. 電器與能效管理技術(shù). 2018(23)
[5]基于磁鏈變量的寬電壓智能交流接觸器觸頭彈跳抑制策略[J]. 張長坤,許志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(21)
[6]基于電流信號特征的弓網(wǎng)電弧識別方法[J]. 王智勇,郭鳳儀,馮曉麗,王玉婷,陳程. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(01)
[7]新型單極電磁開關(guān)分斷過程動態(tài)特性研究[J]. 林文貴,許志紅. 中國電機工程學(xué)報. 2017(06)
[8]基于小波近似熵的串聯(lián)電弧故障識別方法[J]. 郭鳳儀,李坤,陳昌墾,劉艷麗,王喜利,王智勇. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(24)
[9]交流接觸器最佳分斷區(qū)域的探討[J]. 鄭昕,許志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(07)
[10]智能交流接觸器零電流分斷技術(shù)[J]. 鮑光海,張培銘. 電工技術(shù)學(xué)報. 2012(05)
博士論文
[1]開關(guān)電器電弧混沌特性判定與調(diào)控[D]. 冷雪.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[2]航天繼電器分斷電弧及其抑制措施的仿真和實驗研究[D]. 周學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3405874
【文章來源】:電工技術(shù)學(xué)報. 2020,35(22)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
典型交流電弧電壓及其小波能量譜
對于不同系統(tǒng)電壓條件下電弧電壓波形特征的分析,該組實驗固定弧隙長度和負載性質(zhì)、負載電流,在不同電壓等級下采集燃弧時電壓波形,對其小波能量譜進行分析。隨機選取67V、100V、200V電壓等級進行實驗分析,系統(tǒng)采樣頻率為10k Hz,負載電流為4A,功率因數(shù)為0.475,分段距離為0.01mm。不同系統(tǒng)電壓下E4值見表1,不同系統(tǒng)電壓下E4值比較如圖2所示。從圖2中數(shù)值趨勢上可見,圖2a中穩(wěn)定燃弧時的E4值隨著系統(tǒng)電壓的變化基本保持不變,在給定的實驗條件下其值保持在3 000數(shù)量級;圖2b中電弧熄滅時在電流過零區(qū)域,其E4值明顯高于穩(wěn)定燃弧時的值,且電弧熄滅時的E4值隨電壓等級的增加而逐漸增加,但每個電壓等級下該值穩(wěn)定在一個范圍內(nèi)。隨后進行了多組其他電壓等級的重復(fù)實驗,結(jié)果與上述分析一致。
從圖3可以看到,不論是穩(wěn)定燃弧階段還是電弧熄滅時,E4值的范圍都不隨負載電流變化而變化,說明電弧電壓的波形特征不受負載電流影響。分析其原因如下:在不同負載電流的電路分斷時,電流幅值雖不同,但都會出現(xiàn)零休現(xiàn)象,在這段零休時間內(nèi),電流數(shù)值都趨近于零,而電弧電壓數(shù)值的突變已經(jīng)發(fā)生,故此電弧電壓的突變特征不受負載電流的影響。圖3 不同負載電流下E4值比較
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓直流繼電器電弧運動仿真分析與實驗研究[J]. 曹啟純,劉向軍. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(22)
[2]一種串聯(lián)型故障電弧數(shù)學(xué)模型[J]. 劉艷麗,郭鳳儀,李磊,王智勇,王喜利. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(14)
[3]基于EMD和PNN的故障電弧多變量判據(jù)診斷方法[J]. 蘇晶晶,許志紅. 電力自動化設(shè)備. 2019(04)
[4]基于LabVIEW的交流電弧分析系統(tǒng)設(shè)計[J]. 徐豪,鄭昕. 電器與能效管理技術(shù). 2018(23)
[5]基于磁鏈變量的寬電壓智能交流接觸器觸頭彈跳抑制策略[J]. 張長坤,許志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(21)
[6]基于電流信號特征的弓網(wǎng)電弧識別方法[J]. 王智勇,郭鳳儀,馮曉麗,王玉婷,陳程. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(01)
[7]新型單極電磁開關(guān)分斷過程動態(tài)特性研究[J]. 林文貴,許志紅. 中國電機工程學(xué)報. 2017(06)
[8]基于小波近似熵的串聯(lián)電弧故障識別方法[J]. 郭鳳儀,李坤,陳昌墾,劉艷麗,王喜利,王智勇. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(24)
[9]交流接觸器最佳分斷區(qū)域的探討[J]. 鄭昕,許志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(07)
[10]智能交流接觸器零電流分斷技術(shù)[J]. 鮑光海,張培銘. 電工技術(shù)學(xué)報. 2012(05)
博士論文
[1]開關(guān)電器電弧混沌特性判定與調(diào)控[D]. 冷雪.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[2]航天繼電器分斷電弧及其抑制措施的仿真和實驗研究[D]. 周學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3405874
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