真空開(kāi)關(guān)作為電力系統(tǒng)中控制和保護(hù)的重要設(shè)備之一,它的性能高低直接決定了電網(wǎng)運(yùn)行的安全與否,特別是在高電壓、大電流領(lǐng)域的應(yīng)用,更是迫切需要開(kāi)展真空開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)理論相關(guān)技術(shù)研究。真空開(kāi)關(guān)主要通過(guò)操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滅弧室內(nèi)的動(dòng)靜觸頭完成分合閘動(dòng)作。分閘過(guò)程中在動(dòng)、靜觸頭之間不可避免會(huì)產(chǎn)生電弧,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧進(jìn)行有效的控制并保證電弧能成功熄滅是該領(lǐng)域研究的關(guān)鍵,因此,開(kāi)展電弧基礎(chǔ)理論調(diào)控理論研究,實(shí)現(xiàn)真空開(kāi)關(guān)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的研究意義。電弧特性主要包括靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。其中動(dòng)態(tài)特性對(duì)開(kāi)關(guān)的綜合性能有著重要的影響。由于真空滅弧室的特殊性,給動(dòng)態(tài)特性的研究帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。一方面,操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)具有速度快,運(yùn)行時(shí)間短等特點(diǎn),給診斷帶來(lái)了困難,現(xiàn)有的診斷技術(shù)存在安裝精度低、易受外界因素干擾等局限;另一方面真空電弧是在屏蔽罩中產(chǎn)生,難以實(shí)現(xiàn)電弧動(dòng)態(tài)圖像的采集。為了研究電弧的動(dòng)態(tài)特性,勢(shì)必首先實(shí)現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的高精度診斷,同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)在操動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下的電弧圖像動(dòng)態(tài)過(guò)程有效采集�；诖�,本文選用不帶屏蔽罩的玻璃真空滅弧室進(jìn)行電弧實(shí)驗(yàn),完善了真空開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)電弧的產(chǎn)生并通過(guò)高速攝像機(jī)采集分閘... 

【文章來(lái)源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１真空開(kāi)關(guān)電弧實(shí)驗(yàn)主電路??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｒｃ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ??

的充電電壓（７ｅ?＝２６０．３＝２６０Ｖ。??ｆ?＝?２＾ｊＬＣ?（２－１）??Ｕｃ＝２ｎＩＰｆＬ?（２．２）??本實(shí)驗(yàn)采用交流電，電弧在電流過(guò)零時(shí)熄滅，因此真空開(kāi)關(guān)電弧持續(xù)燃燒的時(shí)長(zhǎng)為??電流周期的一半。根據(jù)公式（２．３），其中Ｔ為交流電流周期，ｔ為電弧燃燒時(shí)間，／＝５０Ｈｚ，??則ｋｌ／２ｒ，經(jīng)計(jì)算，在工頻電流下真空開(kāi)關(guān)電弧的燃燒時(shí)間為ｌ〇ｍｓ。??Ｔ?＝?ｊ?（２．３）??２．１．２真空電弧實(shí)驗(yàn)觸發(fā)電路??真空電弧觸發(fā)電路主要有高壓觸發(fā)部分和能量續(xù)流部分，其工作原理如圖２．２所示。??高壓觸發(fā)部分由Ｔｌ、Ｒｌ、Ｄｌ、Ｃｌ、Ｔ２、Ｄ２組成，實(shí)驗(yàn)前，先對(duì)電容Ｃ１充電，然后閉??合開(kāi)關(guān)ＳＢ。隨著電容放電，Ａ、Ｂ間產(chǎn)生了能夠擊穿真空間隙的高電壓。真空間隙發(fā)生??擊穿后，由Ｔ３、Ｒ３、Ｄ３、Ｒ２、Ｃ２組成的能量續(xù)流部分為電弧補(bǔ)充能量，形成金屬蒸??氣，維持電弧燃燒［４２］。??ＳＢ?Ｅ?Ｒ４??’?｜?—??ＳｉｉｉｃｏｎＰｉｌｅ??Ｔ，?Ｅ３?＾?Ｒ２??——＾——？！丄口?Ｈ???－２２０Ｖ?５?＞?－１１０Ｖ?Ｋ?Ｃ２??圖２．２觸發(fā)電路原理圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｒｉｇｇｅｒ?ｃｉｒｃｕｉｔ??２．２電弧圖像的采集系統(tǒng)??真空開(kāi)關(guān)分閘過(guò)程通常在］０ｍｓ內(nèi)完成，時(shí)間極短。一般用于產(chǎn)品檢測(cè)的相機(jī)采集??速率低，Ｉｓ內(nèi)大概能采集２０幀圖像，無(wú)法有效捕獲電弧燃燒的序列圖像，并且人類視??８??

?大連交通大學(xué)全日制專業(yè)碩士學(xué)位論文???一’：：一也―一??＃：?，?ＨＢＢＥＢＲＲ??－…－咖－??圖２．３?ＣＭＯＳ高速相機(jī)??Ｆｉｇ．?２．３?ＣＭＯＳ?ｈｉｇｈ?ｓｐｅｅｄ?ｃａｍｅｒａ??２．２．２?ＣＭＯＳ工作原理??ＣＭＯＳ電路是互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體電路，其基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)Ｐ溝道ＭＯＳ場(chǎng)效??應(yīng)晶體管和一個(gè)Ｎ溝道ＭＯＳ場(chǎng)效應(yīng)晶體管，是能實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的單極性晶體管集??成電路，其電路圖如圖２．４所示。ＣＭＯＳ反相器工作時(shí)只有一個(gè)ＭＯＳ管導(dǎo)通。當(dāng)以低??電平輸入時(shí)，ＰＭＯＳ管導(dǎo)通，ＮＭＯＳ管截止，以高電平輸出，如圖２．４（ｂ）所示；當(dāng)以高??電平輸入時(shí)，ＮＭＯＳ管截止，ＰＭＯＳ管導(dǎo)通，以低電平輸出，如圖２．４（ｃ）所示。??Ｖｄｄ??Ｖｄｄ???°??ｐｍｏｓＨ?Ｐ?Ｈ?ｌ?Ｈ?ｉ??Ｉ?Ｄ?“０■”?電平??啤入?輯出?“〇”電平?“１”宅平?Ｍ??—?廠丨?—??＿Ｉ?ｒ?°?Ｉ?７?４?＾??｜?ｓ??〇??ＮＭＯＳ??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??圖２．４?ＣＭＯＳ電路基本結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．４?Ｂａｓｉｃ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＣＭＯＳ??ＣＭＯＳ電路的特點(diǎn)是：①功耗低，ＣＭＯＳ電路為互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，理論上功耗為０；②邏??輯擺幅大，近似等于電源電壓？，③抗干擾能力強(qiáng)，電路工作穩(wěn)定；④適用電壓范圍廣??泛，與其他電路接口容易；⑤反應(yīng)速度快，可控性好；⑥輸入阻抗高；⑦溫度穩(wěn)定??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3571923