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對采集數據進行形態學操作，得到內部高能等離子體及電弧外部輪廓的時間-
面積變化曲線。從引弧、穩定燃弧、熄弧及弧后介質恢復四個角度，對不同階段的電弧面積變化做出定量分析，并探究電弧熄弧階段電弧內外面積差變化。實驗表明，通過分析不同階段的等離子體形態變化，能夠找到電弧平穩燃弧及弧后介質恢復的關鍵點，為高壓等級真空斷路器研發設計及后期電弧形態診斷提供進一步參考。  隨著我國電力系統的不斷發展，真空斷路器的生產數量逐漸超過中壓SF6開關。由于其體積小、開斷壽命長和電
流容量大等優點，真空斷路器的應用范圍越來越多向高壓、超高壓擴展。真空電弧是斷路器觸頭斷開時，依靠蒸發金屬蒸氣并電離來維持的低溫等離子體，其形成、發展和后熄滅對開斷電路有著重要影響。研究真空電弧等離子體的形態特征，對斷路器電場、磁場設計有很好的指導作用。 通過對高速攝像機采集到一組真空電弧分析，t= 0.2～6.8 ms 為引弧和穩定燃弧階段，此階段電弧形態主要為陰極斑點形成和電弧等離子體充滿真個觸頭間隙，因此時兩極不斷向間隙補充電子及高能粒子，故此時雖電弧整體輪廓不斷增大，但擴散現象并不明顯。為更加清晰地展示內外電弧幾何形態區別，本文主要對熄滅階段及弧后介質恢復階段的電弧形態做出
后期處理，對穩定燃弧階段的內部高能等離子體形態未做出細節分析。t=6.9ms 開始為真空熄弧階段，內外面積差開始激增，內部高能等離子體面積逐漸減小，電弧外部輪廓在縱向磁場作用下維持擴散狀態，其電弧原始圖像與內部高能等離子體分布二值圖像如圖6。圖中可看出內部高能電弧即將從兩極分斷開來，外部電弧輪廓基本維持在穩定擴散狀態。  t = 7.5 ms 以后熄弧階段開始向弧后介質恢復階段過渡，內部等
離子面積分布迅速減小，外部電弧輪廓也出現縮小現象，

混合型直流真空斷路器工作原理混合型直流真空斷路器典型結構見圖1，它由斥力真空觸頭機構(VI)、換流電路(C-F-L-D)和避雷器(MOA)并聯組成。混合型中壓直流真空斷路器的研究圖1HDCVB結構示意圖正常情況下，斥力真空觸頭機構處于合閘狀態，換流晶閘管組件處于關斷狀態，換流電容預充電。當傳感器檢測到故障電流或控制器接到分閘指令后，立即觸發斥力機構驅動觸頭分離(t1)，真空滅弧室觸頭分離形成真空電弧，觸頭間產生弧壓。當觸頭間隙形成足夠的開距或延遲一定的時間后(t2)，控制器向晶閘管組件F發出導通號，主回路電流i開始向換流支路轉移，換流電容C的放電電流iC一部分可能會從二極管D上流過，VI支路電流iVI將逐漸減小直至過零熄弧(t3)。換流電流大于主回路電流部分將流過二極管支路(t3~t4)。當iD過零D截止后，主回路電流全部轉移到C-F-L支路上(t4)，一體的規模型企業，公司技術力量雄厚，設備配套完善，產品型號多樣，隨著公司的不斷發展，產品設計科學、制作精良、造型美觀，是現代電網建設的理想的配套產品，其中戶內（外）真空斷路器，隔離開關，負荷開關，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業，質量創牌，誠經營，優良服務”的企業宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業，為廣大新老用戶提供優質的產品和良好的服務而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創美好未來。同時，斷路器兩端出現正向過電壓。當換流電容反充電壓大于MOA動作電壓后(t5)，電流向MOA支路轉移，MOA開始限壓吸能。隨著F電流減小到零后截止關斷，短路電流全部轉移到MOA上(t6)，系統感抗中存儲的能量被MOA吸收耗散(t6~t7)，終電流減小到零被切斷，分斷過程結束(t7)，見圖2。混合型中壓直流真空斷路器的研究圖2HDCVB分斷過程示意圖斥力真空觸頭機構VI上并聯二極管組件D使分斷過程中恢復過電壓出現的時刻后移，為觸頭電流過零后動靜觸頭間介質恢復創造了近似零電壓的恢復過程，增強了觸頭間隙后續承受恢復電壓的能力，提高了分斷可靠性。在電感L兩端并聯續流二極管的目的是為了減小晶閘管組件通過浪涌電流后截止時的du/dt和降低電容反充電壓幅值。基于強迫換流原理的HDCVB通流能力強，分斷電流高，且分斷時間短，限流效果和工程適用性好。5、結語混合型中壓直流真空斷路器方案，原理簡單、分斷速度快、可靠性高，可以實現大容量中壓直流分斷，基于斥力原理的真空觸頭機構可以實現額定電流通流和快速動作的功能;中壓脈沖功率組件均壓措施改善了串聯應用的分壓特性，采用擴大門極和強觸發可有效提高浪涌通流能力，光控觸發的方案實現了電氣隔離，節約了觸發電源;避雷器的能量等效性原則和參數設計方法等為中壓直流短路器的研制打下了堅實的基礎。

真空斷路器”因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名；其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點，在配電網中應用較為普及。 真空斷路器是3～10kV，50Hz三相交流系統中的戶內配電裝置，可供工礦企業、發電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用，特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使公司技術力量雄厚，設備配套完善，產品型號多樣，隨著公司的不斷發展，產品設計科學、制作精良、造型美觀，是現代電網建設的理想的配套產品，其中戶內（外）真空斷路器，隔離開關，負荷開關，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計量箱等一系列高低壓電氣產品暢銷全國各地我們以“科技興業，質量創牌，誠經營，優良服務”的企業宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業，為廣大新老用戶提供優質的產品和良好的服務而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創美好未來。用場所，斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護高壓電氣設備用。為滿足真空滅弧室對機械參量的要求，保證真空斷路器電氣機械性能，確保運行可靠性，真空斷路器須具有穩定、良好的機械特性。主要機械特性列于上表，亦以三種斷路器技術指標為例。 4.各機械特性對產品性能的影響 產品機械特性的優劣，對產品各項電氣性能有重要的關系，而且影響產品運行可靠性。衡量真空斷路器的性能，真空滅孤室本身的性能固然重要，然而機械特性同樣具有舉足輕重的作用。下面對各機械特性參數與產品性能的關系分述如下：開距觸頭的開距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求，一般額定電壓低時觸頭開距選得小些。但開距太小會影響分斷能力和耐壓水平。開距太大，雖然可以提高耐壓水平，但會使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設計時一般在滿足運行的耐壓要求下盡量把開距選得小一些。10kV真空斷路器的開距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。接觸壓力在無外力作用時，動觸頭在大氣壓作用下，對內腔產生一個閉合力使其與靜觸頭閉合，稱之為自閉力，其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀態時，這個力太小不能保證動靜觸頭間良好的電接觸，必須施加一個外加壓力。這個外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的接觸壓力。這個接觸壓力有如下幾個作用：(1)保證動、靜觸頭的良好接觸，并使其接觸電阻少于規定值。(2)滿足額定短路狀態時的動穩定要求。應使觸頭壓力大于額定短路狀態時的觸頭間的斥力，以保證在該狀態下的完全閉合和不受損壞。(3)抑制合閘彈跳。

并通過模擬滅弧室真空測量實驗對分析結果進行驗證，借此探索出真空斷路器滅弧室內真空度與滅弧室外電場電位間的對應關系，為實現真空斷路器高真空度在線監測和狀態評估提供參考。目前真空斷路器憑借著優越的性能而在中壓領域得到廣泛普及，并且正在不斷地向低壓領域和高壓領域進軍，而真空滅弧室又被視為真空斷路器的核心部件，因此真空滅弧
室的研制和開發被學者們給予高度的重視。隨著當今大氣環境質量問題越來越引起人們的高度重視，真空斷路器在未來完全替代SF6 斷路器將成為發展的必然趨勢。真空滅弧室對電弧的控制是通過電流流過觸頭時產生磁場來實現的，不同結構的觸頭可以產生不同方向的磁場。一種是產生橫向磁場并施加在真空電弧上來驅使集聚型電弧在洛倫茲力的作用下在觸頭的表面以極高的速度旋轉，減小陰極斑點和陽極斑點對電極表面的燒蝕時間;另一種是產
生縱向磁場并施加在真空電弧上以減小電弧的電流密度，使真空電弧在大電流情況下仍然保持擴散形態。目前縱向磁場觸頭結構在開斷大電流的真空滅弧室中應用十分普遍，他具有結構簡單，制造及加工成本低，可靠性高等優點。  早期的縱磁觸頭結構可以產生均勻的縱向磁場，使真空電弧在電流較大的情況下仍然可以保持擴散形態，減少電弧集聚導致觸頭燒蝕的幾率，但是隨著開斷電流的繼續增大，觸頭產生的縱向磁場不能有效的控制
真空電弧形態以至于觸頭表面仍然會出現較為嚴重的燒蝕情況。鐵芯的加入大大的提高了縱向磁場的強度，使同樣結構的觸頭可以產生更強的縱向磁場，從而有效的控制了真空電弧形態，提高了真空滅弧室的可靠性。然而鐵芯的加入在提高縱向磁場強度的同時也帶來了一些負面的影響，在電流過零時磁場不能迅速消退，即電流過零時帶鐵芯的觸頭結構較不帶鐵芯的觸頭結構剩余磁場較大，這將抑制了觸頭間隙中等離子體的快速散去，在恢復電壓的作用
下極易發生復燃導致觸頭不能成功開斷

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