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填料对电弧触发器特性的影响被引量：4: 2017年; 以某型额定电流2kA电弧触发器为对象,建立了基于ANSYS平台的温升及弧前模型,分别对纯石英砂与水玻璃砂两种填料和绝热条件下的触发器进行了仿真计算.结果显示:填料对触发器稳态温升特性影响不明显,但会增加触发器弧前I2t值及延长弧前时间;触发器采用纯石英砂填料较采用水玻璃砂填料的弧前时间更短.最后制作了采用以上两种填料的触发器试验样品并进行了温升及弧前特性试验,试验结果与仿真分析结果一致,其中触发器采用纯石英砂填料比采用水玻璃砂填料弧前I2t值降低了21.1%,表明触发器采用纯石英砂填料更优.; 李枫庄劲武方伟江壮贤; 关键词：填料

基于液态金属自收缩效应的故障电流触发器被引量：3: 2017年; 随着舰船电力系统容量增大,系统短路电流水平急剧上升,传统电磁脱扣保护装置难以满足现代舰船电力系统快速保护需求。提出了一种液态金属型故障电流触发器,利用液态金属GaInSn在短路电流条件下的自收缩效应产生弧压作为动作信号,具有反应速度快、可靠性高、可自恢复等优点。搭建了液态金属型故障电流触发器弧前特性试验平台,设计了额定1 kA的装置样机,进行了温升及弧前特性试验。试验结果表明:液态金属型故障电流触发器额定1 kA通流条件下电极温升仅为43 K,其稳态通流能力主要受电磁力作用约束;液态金属型故障电流触发器弧前时间与di/dt近似呈反比关系,当电流上升率为10.3 A/μs时,触发器弧前时间为1.09 ms。液态金属型故障电流触发器可作为混合型限流断路器的短路电流检测装置,对提高装置可靠性、实现快速限流具有重要意义。; 李枫庄劲武武瑾李红伟方伟; 关键词：液态金属触发器故障电流

液态金属型故障电流触发器弧前特性优化设计被引量：1: 2018年; 为优化液态金属型故障电流触发器的弧前特性以提高其短路检测速度,针对液态金属型电弧触发器的通流孔结构进行了研究。制作了通流孔结构可变的触发器装置样机,研究了液态金属型故障电流触发器在不同通流孔结构条件下的弧前特性,分析了通流孔对弧前特性的影响。试验结果表明:在通流截面积相同条件下,通流孔数量增大会增加触发器弧前时间,并且燃弧过程弧压波动加剧、弧压降低,因此在设计时,应尽可能采用少的通流孔数量,以提升液态金属型故障电流触发器的弧前特性。; 李枫庄劲武武瑾曾雄辛子越; 关键词：液态金属触发器短路电流

液态金属型故障电流触发器稳态温升仿真与试验研究被引量：5: 2017年; 以Workbench为仿真平台建立了液态金属型故障电流触发器的稳态电热场模型,进行了额定及过载通流条件下的温升仿真计算,并制作了额定1 k A的装置样机进行温升试验。试验结果显示额定电流条件下试验结果与仿真一致性较好,能准确计算出触发器各点温升;但过载条件下,当电流为1.2 k A时装置试品起弧分断,表明此时必须考虑电磁力作用影响。所建模型可用于指导液态金属型故障电流触发器的温升特性设计。; 李枫庄劲武方伟曾雄辛子越; 关键词：液态金属触发器故障电流仿真计算

电弧触发式电磁斥力高速开断混合型直流限流装置设计与试验被引量：4: 2018年; 针对目前商用化最为普遍的电子测控式爆炸辅助混合型限流熔断器存在的两个问题,从更改机理的角度出发,提出一种电弧触发式电磁斥力混合型限流熔断器方法。电子测控式爆炸辅助混合型限流熔断器采用电子测控作为短路检测的手段,可能存在因电磁干扰带来的误动。新方案采用电弧触发检测作为短路检测的手段,从机理上避免了电磁干扰可能带来的影响。电子测控式爆炸辅助混合型限流熔断器采用爆炸辅助开断作为快速形成断口的手段,炸药的存在带来了安全性较低,高温下易分解的问题。新方案采用电磁斥力辅助开断作为快速形成断口的手段,从机理上避免了使用炸药带来的问题。针对灭弧熔断器,建立了含熔体烧蚀、截面扩展的数值计算模型,经对比,仿真结果与试验结果的一致性较好。研制了电弧触发式电磁斥力高速开断混合型限流熔断器原理样机,进行了2.7A/?s初始短路电流上升率条件下的整机分断试验,短路电流被限制在2.55k A,整个分断过程耗时1.7ms,成功分断的试验结果证明了设计方案的有效性。; 徐国顺庄劲武周煜韬袁志方李枫陈搏方伟肖翼洋

一种混合型直流断路器中晶闸管关断过电压抑制方法研究: 2017年; 混合型直流断路器由高速斥力开关和固态开关并联组成。本文对一种混合型直流断路器中晶闸管关断时过电压抑制问题开展了研究,对影响晶闸管关断过电压的因素进行了分析,提出了在电感两端并联续流二极管和在晶闸管两端并联缓冲电路的解决方案。开展了有无缓冲电路和续流二极管、不同缓冲电路方案的对比试验,从而确定了缓冲电路的结构和参数,并进行了优化设计后的直流断路器样机短路分断试验,验证了所提过电压抑制方案的有效性。; 王晨徐建霖; 关键词：混合型直流断路器晶闸管过电压

混合型限流熔断器爆炸活塞式高速开断装置炸药腔室结构分析及优化被引量：10: 2017年; 爆炸活塞式高速开断装置的炸药腔室结构直接影响混合型限流熔断器的动力、电气性能,不合理的结构会使动子获得的动能降低,导致分断能力下降甚至分断失败。针对此问题,以LS-DYNA为仿真平台建立了非线性动力学模型,对炸药腔室的结构进行了研究,得到了冲击波在炸药腔室内的传播规律,并分别分析了炸药与活塞距离、活塞半径、药腔半径对开断性能的影响,结果表明炸药腔室结构参数存在最优值。最后设计了额定900 V/1 000 A的装置样机进行了分断特性和短路开断试验,试验中开断器动子位移与仿真一致,样机成功分断了预期峰值40 k A、电流上升率12 A/μs的短路电流,机械刚分时间为84μs,短路电流峰值被限制在22.7 k A,表明仿真模型与相关研究结论可用于指导爆炸活塞式高速开断器的结构优化设计。; 李枫庄劲武江壮贤武瑾赵宏; 关键词：非线性动力学结构优化短路开断

液态金属型电弧触发器稳态温升仿真及优化设计: 2017年; 本文以Workbench为仿真平台,建立了液态金属型电弧触发器的稳态温升模型,研究了不同通流孔数量对触发器温升特性的影响,获取了优化设计原则,可用于指导液态金属型电弧触发器的稳态温升设计。; 裴峰孙雷强李枫曾雄辛子越; 关键词：液态金属故障电流

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国家自然科学基金(51307179)