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低壓真空斷路器的論文
摘 要：1問題與原因分析 1.1電壓過低對真空斷路器的影響 整流之后變成脈動的直流電，當控制線圈兩端電壓在低于額定電壓75%以下，合閘機構得到的操作力不足以提供足夠的合閘力，則會降低合閘速度，延長合閘時間，觸頭間的擊穿電弧會過多地停留在動觸頭和靜觸頭之間，
關鍵詞：微電子論文,期刊,投稿
1問題與原因分析
1.1電壓過低對真空斷路器的影響
整流之后變成“脈動”的直流電，當控制線圈兩端電壓在低于額定電壓75%以下，合閘機構得到的操作力不足以提供足夠的合閘力，則會降低合閘速度，延長合閘時間，觸頭間的擊穿電弧會過多地停留在動觸頭和靜觸頭之間，造成觸頭熔焊。合閘過程中的斷路器動導桿彈跳同樣對斷路器的真空管存在危害，合閘時間越短，動靜導桿間的電弧存在時間越短，彈跳時對觸頭的磨損越輕，合閘時間越長，動靜導桿間的電弧存在時間越長，彈跳時對觸頭的磨損越嚴重，會嚴重影響真空管及真空斷路器的使用壽命，其合閘時間≤70ms，彈跳時間≤2ms效果為佳。斷路器還會因電壓過低不能合閘，處于合閘觸發(fā)狀態(tài)的線圈因通過的電流過大而燒毀。真空斷路器的分閘通過欠電壓線圈和分勵線圈兩種分閘方式，欠電壓脫扣器和分勵脫扣器在低于額定電壓的工作電壓下進行分閘，同樣得不到足夠的操作力，會降低分閘速度和時間，一方面會使線圈的帶電時間加長，容易燒毀線圈，另一方面分閘時間越長電流過零時在動靜導桿間的介質強度恢復速度越慢，動靜導桿間的介質強度恢復速度小于導桿間恢復電壓時，會使電弧重燃，動靜導桿間溫度急聚上升,熔焊動靜導桿間觸頭分閘時間≤30ms為佳。
1.2電壓過高對真空斷路器的影響
當工作電壓超過額定電壓110%時，真空斷路器的控制線圈會過熱，破壞絕緣層，引起熱擊穿，會使線圈燒毀，還會由于電壓過高引起斷路器的機械性能發(fā)生變化，當電壓過高時，斷路器的動靜導桿間的觸頭壓力加大，觸頭超行程相應加大，斷路器的分閘速度將降低，分閘時間加長同樣會使動靜導桿間觸頭發(fā)生熔焊。因此必須保證真空斷路器控制線圈兩端的工作電壓處于額定且穩(wěn)定的工作狀
2問題解決途徑
可以對真空斷路器控制線圈兩端電壓濾波，用以穩(wěn)定其兩端電壓，常用的濾波有電感濾波和電容濾波兩種，電感濾波時由于電感的電阻很小，交流電阻很大，故通過電感的直流分量損失會很小，但由于線圈電阻和電感的分壓后，交流分量在電感上的比重比較大，因為電感越大，線圈電阻越小則整流濾波效果越好，因此電感濾波適合線圈中電流比較大的場合。電容濾波時通過并聯(lián)的電容器可以在電壓上升時對電容充電儲存能量，當電壓下降時電容器開始向控制線圈回路放電，使控制線圈兩端的電壓趨于平穩(wěn)，電容濾波適用于線圈電流較小的環(huán)境。電容濾波整流電路如圖3所示，波形圖如圖4所示。電容濾波特點如下。
1)增加了電容的濾波電路，線圈兩端電壓直流成分增加了，波動減少，不僅使線圈兩端電壓升高，還變得更平穩(wěn)了。根據(jù)電容放電時間常數(shù)τd=RHC，RHC越大剛電容放電越慢，輸出電壓的波紋越小，U0越大，為了保證平穩(wěn)的線圈兩端電壓，時間常數(shù)為τd=RHC≥(3～5)T/2，則輸出線圈兩端的電壓值約為U0≈1.2Ui，為了獲得更好的濾波效果，電容的容量通常選用稍大一些。電容濾波后的線圈兩端電壓當UC=U0時，脈動系數(shù)為S=，為了減少電壓的脈動，采用的濾波電容容量越大越好。
2)濾波電路中只有當Ui>UC時二極管才能導通，電容放電時間常數(shù)越大，則U0的值越大，線圈中的電流越大，同時整流橋中的二極管導通角越小，承受的峰值電流越大，電容在充電過程中二極管承受的沖擊電流會影響整流管的使用壽命，因此選擇二極管時，應有2~3倍的電流裕量。
3)電容濾波電路外特性如圖5所示，當C改變時對線圈兩端電壓的影響，當RH越小，IH越大，U0下降越快，濾波電路的帶載能力越差，因此電容濾波電路適用于電流較小且負載固定的電路中。電容濾波特性如圖6所示，脈動系數(shù)受C的影響，RH越小IH越大，C越小S越大，因此加大C的容量可以減小S。整流后的波形雖然轉換成了比較平滑的直流電壓，但由于線圈兩端電壓的平均值取決于整流前輸入電壓的有效值，當電網(wǎng)電壓變化時，線圈兩端的電壓平均值隨之變化，因此為獲得穩(wěn)定性更好的直流電壓，需在線圈控制回路中加入穩(wěn)壓電路，如圖7所示。通過穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓二極管的電流調節(jié)作用，再通過限流電阻R上的電流和電壓變化來補償，起到穩(wěn)壓的作用。
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