結(jié)果表明，屏蔽罩電位與真空度具有一定的對應(yīng)關(guān)系，并可以通過真空斷路器外電場電位的測量來反應(yīng)；真空斷路器外電場電位在壓強(qiáng)小于10-2 Pa 時(shí)的變化十分弱，而在大于10-2
Pa 時(shí)電位有較明顯的變化。并通過實(shí)驗(yàn)室模擬測量實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了該結(jié)果的正確性。本文的分析結(jié)果給出了真空斷路器外電場電位隨真空度變化的規(guī)律，對基于屏蔽罩電位法在線測量真空斷路器真空度具有一定的指導(dǎo)意義。 真空斷路器是一種借助真空的良好熄弧性能來實(shí)現(xiàn)大電流開斷的開關(guān)裝置。與傳統(tǒng)的空氣開關(guān)、油開關(guān)相比，真空斷路器有開斷可靠、故障率低、維護(hù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，這使它逐漸在輸配電系統(tǒng)中，特別
是在中壓領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。 作為一種以真空為熄弧環(huán)境的開關(guān)，真空斷路器內(nèi)真空度的高低是其重要的一個(gè)參數(shù)。然而，由于內(nèi)部組件放氣、密封口漏氣以及密封組件滲氣的存在，運(yùn)行中的真空斷路器內(nèi)部真空度會隨著工作時(shí)間的推移而下降。當(dāng)真空度下降到一定程度時(shí)，其開斷性能就會得不到保證，這不僅會造成本身設(shè)備的損壞，還可能引起整個(gè)電網(wǎng)的故障。因此，對真空斷路器真空度的檢測顯得很有必要。真空斷路器真空度的
檢測方法分為離線檢測與在線檢測。在線檢測憑借其操作簡單，工作量少，實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的青睞。 目前常用的在線檢測方法有耦合電容法、光電變換法、旋轉(zhuǎn)式探頭法、比例差分探頭法和電磁波檢測法，其中耦合電容法、光電變換法和旋轉(zhuǎn)式探頭法均是基于屏蔽罩電位的真空度在線檢測方法，所以對真空斷路器屏蔽罩電位的研究成為了真空斷路器真空度檢測研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。文獻(xiàn)通過搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對不同壓強(qiáng)下的屏蔽罩電
位進(jìn)行了測量，得出了滅弧室內(nèi)部壓強(qiáng)大于0.1 Pa 時(shí)與屏蔽罩上交直流電位的對應(yīng)關(guān)系。文獻(xiàn)通過物理數(shù)學(xué)模型建立了真空滅弧室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與相對介電常數(shù)間的關(guān)系，對滅弧室真空度和相對介電常數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了研究，得出了兩者之間的對應(yīng)關(guān)系，真空技術(shù)網(wǎng)認(rèn)為這為進(jìn)一步分析真空滅弧室真空度和屏蔽罩電位聯(lián)系機(jī)理提供了新思路。 為了進(jìn)一步探索高真空度下，滅弧室真空度與屏蔽罩電位及周圍電場間的關(guān)系，本文借助于有
限元分析軟件ANSYS對不同壓強(qiáng)下的真空斷路器滅弧室屏蔽罩及其周圍電場進(jìn)行仿真分析
對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作，得到內(nèi)部高能等離子體及電弧外部輪廓的時(shí)間-
面積變化曲線。從引弧、穩(wěn)定燃弧、熄弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)四個(gè)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(nèi)外面積差變化。實(shí)驗(yàn)表明，通過分析不同階段的等離子體形態(tài)變化，能夠找到電弧平穩(wěn)燃弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)的關(guān)鍵點(diǎn)，為高壓等級真空斷路器研發(fā)設(shè)計(jì)及后期電弧形態(tài)診斷提供進(jìn)一步參考。 隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，真空斷路器的生產(chǎn)數(shù)量逐漸超過中壓SF6開關(guān)。由于其體積小、開斷壽命長和電
流容量大等優(yōu)點(diǎn)，真空斷路器的應(yīng)用范圍越來越多向高壓、超高壓擴(kuò)展。真空電弧是斷路器觸頭斷開時(shí)，依靠蒸發(fā)金屬蒸氣并電離來維持的低溫等離子體，其形成、發(fā)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(tài)特征，對斷路器電場、磁場設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用。 通過對高速攝像機(jī)采集到一組真空電弧分析，t= 0.2～6.8 ms 為引弧和穩(wěn)定燃弧階段，此階段電弧形態(tài)主要為陰極斑點(diǎn)形成和電弧等離子體充滿真?zhèn)€觸頭間隙，因此時(shí)兩極不斷向間隙補(bǔ)充電子及高能粒子，故此時(shí)雖電弧整體輪廓不斷增大，但擴(kuò)散現(xiàn)象并不明顯。為更加清晰地展示內(nèi)外電弧幾何形態(tài)區(qū)別，本文主要對熄滅階段及弧后介質(zhì)恢復(fù)階段的電弧形態(tài)做出
后期處理，對穩(wěn)定燃弧階段的內(nèi)部高能等離子體形態(tài)未做出細(xì)節(jié)分析。t=6.9ms 開始為真空熄弧階段，內(nèi)外面積差開始激增，內(nèi)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?jǐn)U散狀態(tài)，其電弧原始圖像與內(nèi)部高能等離子體分布二值圖像如圖6。圖中可看出內(nèi)部高能電弧即將從兩極分?jǐn)嚅_來，外部電弧輪廓基本維持在穩(wěn)定擴(kuò)散狀態(tài)。 t = 7.5 ms 以后熄弧階段開始向弧后介質(zhì)恢復(fù)階段過渡，內(nèi)部等
離子面積分布迅速減小，外部電弧輪廓也出現(xiàn)縮小現(xiàn)象，
)嚴(yán)格進(jìn)行交接驗(yàn)收。真空開關(guān)出廠前
已做過試驗(yàn)，但在運(yùn)往現(xiàn)場安裝完畢后，必須進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的復(fù)核。以防止設(shè)備在運(yùn)輸中的變化，特別是操動機(jī)構(gòu)與真空開關(guān)連接后的問題。主要復(fù)測的參數(shù)有：合閘跳，分閘同期，開距，超程，合、分閘速度，合、分閘時(shí)間，直流接觸電阻，斷口絕緣水平。 (2)重視緩沖特性的調(diào)整。操動機(jī)構(gòu)在高壓真空開關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)中是為復(fù)雜、精度要求高的部分，為了保證高壓真空開關(guān)的可靠性，一般采取分裝式結(jié)構(gòu)，即將操動機(jī)構(gòu)與開關(guān)主
體二者分開，由生產(chǎn)條件比較好的工廠集中生產(chǎn)操動機(jī)構(gòu)，然后再將機(jī)構(gòu)的輸出軸與開關(guān)合而為一，所以機(jī)械參數(shù)的合理配置與調(diào)整，直接關(guān)系到高壓真空開關(guān)的技術(shù)性能和機(jī)械壽命。滿意的緩沖特性應(yīng)該是運(yùn)動部件接觸緩沖瞬間，緩沖器提供較小的反力，隨著緩沖距離的增加，緩沖特性迅速變陡，大可能地吸離能量，達(dá)到限制分閘反和分閘行程的目的。 (3)嚴(yán)格控制真空開關(guān)的合、分閘速度。真空開關(guān)的合閘速度過低時(shí)，會由
于預(yù)擊穿時(shí)間加長，而增大觸頭的磨損量。又由于真空開關(guān)滅弧室一般采用銅焊工藝，并且經(jīng)高溫下去氣處理，所以它的機(jī)械強(qiáng)度不高，耐振性差。如果開關(guān)合閘速度過高會造成較大的振動，還會對波紋管產(chǎn)生較大沖擊，降低波紋管壽命。通常真空開關(guān)的合閘速度為0.6～2m/s，對一定結(jié)構(gòu)的真空開關(guān)有著佳合閘速度。真空開關(guān)斷路時(shí)的燃弧時(shí)間短，其大燃弧時(shí)間不超過1.5 個(gè)工頻半波，因此，需要嚴(yán)格控制開關(guān)的分閘速度。此外，要
求真空開關(guān)的分閘緩沖器與合閘緩沖器有較好的特性，盡量減輕分閘或合閘時(shí)的沖擊力，以保護(hù)真空滅弧室的使用壽命。3、溫升 高壓真空開關(guān)的回路電阻是影響溫升的主要原因，而滅弧室的回路電阻通常要占高壓真空開關(guān)回路電阻的50%以上。觸頭間的接觸電阻是真空滅弧室回路電阻的主要組成部分，因?yàn)橛|頭系統(tǒng)密封于真空滅弧室內(nèi)，觸頭與外殼之間的真空形成了熱絕緣，所以觸頭和導(dǎo)電桿上的熱量只能通過動、靜導(dǎo)電桿
向外部傳導(dǎo)散熱。真空滅弧室靜端直接與靜支架相連，動端則通過導(dǎo)電夾、軟連接與動支架相連。因動端連接環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)熱路徑較長，所以高壓真空開關(guān)溫升的高點(diǎn)多集中于動導(dǎo)電桿與導(dǎo)電夾搭接部位。在實(shí)際應(yīng)用中，有效的利用靜端有利于散熱的元件，迫使觸頭間隙熱量較多的從靜端導(dǎo)出，分流動端的熱量，是解決高壓真空開關(guān)溫升偏高的有效措施。4、結(jié)論 真空開關(guān)優(yōu)越的技術(shù)應(yīng)用特性，得到了廣大用戶的普遍認(rèn)可，隨
著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)增長，今后將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
真空斷路器的瞬態(tài)過電壓已有大量文獻(xiàn)對此進(jìn)行分析與研究，不過大部分是針對電弧爐等生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行的。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)通常利用LC濾波模塊對輸出電壓進(jìn)行整流，而此模塊也多用于抑制電路內(nèi)的瞬態(tài)響應(yīng)，因此LC濾波模塊對于控制真空斷路器的瞬態(tài)過電壓是否有著積極影響對于研究光伏系統(tǒng)內(nèi)的斷路器瞬態(tài)響應(yīng)有著重要意義。完善，產(chǎn)品型號多樣，隨著公司的不斷發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)、制作精良、造型美觀，是現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)的理想的配套產(chǎn)品，其中戶內(nèi)（外）真空斷路器，隔離開關(guān)，負(fù)荷開關(guān)，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(jì)量箱等一系列高低壓電氣產(chǎn)品暢銷全國各地我們以“科技興業(yè)，質(zhì)量創(chuàng)牌，誠經(jīng)營，優(yōu)良服務(wù)”的企業(yè)宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業(yè)，為廣大新老用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和良好的服務(wù)而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標(biāo)，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創(chuàng)美好未來。本文旨在研究真空斷路器的瞬態(tài)響應(yīng)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中造成的影響，以12kV/1 250A規(guī)格的真空斷路器為例進(jìn)行測試，并重點(diǎn)關(guān)注光伏器件中的LC濾波機(jī)構(gòu)在抑制瞬態(tài)響應(yīng)中的作用。1、光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本文在研究時(shí)采用的光伏發(fā)電系統(tǒng)等效框圖如圖1所示。其中太陽能電池板用于將太陽輻射的能量轉(zhuǎn)化為直流電勢，其具體參數(shù)及非線性特性等由生產(chǎn)商提供。直流電勢須經(jīng)由DC/DC升壓模塊以及DC/AC逆變器轉(zhuǎn)換為合適的交流電力輸送給電氣網(wǎng)絡(luò)。圖中的LC濾波器主要作用是用于限制逆變器得到的交流電中的諧波失真等非線性干擾。真空斷路器利用真空作為滅弧介質(zhì)以及滅弧后觸頭間的絕緣介質(zhì)，得益于其高真空環(huán)境，觸頭間的介電常數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的十倍以上，因此其電流截?cái)嗄芰σ策h(yuǎn)強(qiáng)于普通斷路器。然而正因其較強(qiáng)的電流截?cái)嗄芰Γ婵諗嗦菲髟诓僮鲿r(shí)易產(chǎn)生較高的過電壓，當(dāng)電路中存在電機(jī)、變壓器、電抗器等高電感元件時(shí)，容易在這些元件兩端形成瞬態(tài)高壓，損壞電路。真空斷路器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的瞬態(tài)響應(yīng)分析圖1光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖2、瞬態(tài)響應(yīng)測試本文在對真空斷路器的瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行測試時(shí)，利用了一臺250kVA的配電變壓器對光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器輸出部分進(jìn)行模擬，該配電變壓器工作在0.1kV，獲得6kV電壓后，經(jīng)由真空斷路器串聯(lián)至20kVA變壓器。真空斷路器采用12kV/1250A規(guī)格，簧運(yùn)動機(jī)構(gòu)。電壓測量部分本文采用Tektronix誖公司生產(chǎn)的高壓探頭配合示波器進(jìn)行測量。實(shí)驗(yàn)中所用到的電氣元件參數(shù)如表1所示：表1測試用電氣元件參數(shù)表真空斷路器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的瞬態(tài)響應(yīng)分析3、總結(jié)通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比總結(jié)，本文得出如下結(jié)論：(1)當(dāng)電路中未接入LC濾波器時(shí)對電路進(jìn)行斷路測試，斷路器重燃現(xiàn)象頻繁發(fā)生。