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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(zhì)強度恢復速度越慢，動靜導桿間的介質(zhì)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(diào)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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