一種具有四極縱向磁場(chǎng)觸頭結(jié)構(gòu)的真空滅弧室的研制.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC注1學(xué)位論文一種具有四極縱向磁場(chǎng)觸頭結(jié)構(gòu)的真空滅弧室的研制王強(qiáng)指導(dǎo)教師姓名張曉霞教授電子科技大學(xué)成都陳軍平高工成都旭光電子股份有限公司新都申請(qǐng)專業(yè)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)學(xué)位類別工程碩士工程領(lǐng)域名稱電子與信息工程提交論文日期2005.9論文答辯日期2005.11學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2005年11月日注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)摘要I摘要在大電流水平下真空電弧的收縮特性取決于觸頭的材料和結(jié)

2、構(gòu)，在真空滅弧室中縱向磁場(chǎng)（AMF）觸頭能夠阻止真空電弧收縮。擴(kuò)散型電弧對(duì)電極的能量作用小，因此，縱向磁場(chǎng)觸頭提供了開(kāi)斷短路電流的優(yōu)良性能。根據(jù)觸頭設(shè)計(jì)的不同，縱向磁場(chǎng)的分布也不同，對(duì)于單極觸頭縱向磁場(chǎng)的方向在整個(gè)電極間隙中都是相同的，對(duì)于多極觸頭縱向磁場(chǎng)的方向則是變化的。本文描述了一種新型四極縱向磁場(chǎng)觸頭設(shè)計(jì)及其特性，該四極縱向磁場(chǎng)觸頭不但能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的縱向磁場(chǎng)，而且回路電阻低，尤其適用于額定短路開(kāi)斷電流大、額定電流大且觸頭開(kāi)距小的真

3、空來(lái)弧室。本文研究了這種新型觸頭設(shè)計(jì)的基本工作原理。該觸頭設(shè)計(jì)提供了四個(gè)縱向磁通量密度分布（數(shù)值上）基本相同的區(qū)域，也就是說(shuō)，給出了四個(gè)條件相同的觸頭區(qū)域。通過(guò)在兩觸頭盤(pán)后分別設(shè)置兩組鐵芯，建立了磁路，磁感應(yīng)線被迫四次穿越兩觸頭之間的平面?？v向磁場(chǎng)由兩部分復(fù)合產(chǎn)生，一部分貢獻(xiàn)來(lái)自磁路，另一部分通過(guò)觸頭盤(pán)上的開(kāi)槽產(chǎn)生。本文采用有限元程序軟件進(jìn)行了三維場(chǎng)仿真分析，研究了電弧燃燒期間縱向磁通密度的大小、渦流的影響以及觸頭盤(pán)上電流的流向。計(jì)算了

4、電流峰值時(shí)觸頭間隙中心平面和觸頭表面上的縱向磁場(chǎng)分布，分別對(duì)電流零點(diǎn)時(shí)觸頭表面及觸頭間隙中心平面上的縱向磁場(chǎng)和渦流進(jìn)行了計(jì)算，并計(jì)算了電流零點(diǎn)時(shí)的縱向磁場(chǎng)滯后時(shí)間。仿真分析結(jié)果表明，這種四極縱向磁場(chǎng)觸頭在觸頭間隙上產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)很強(qiáng)。在鐵芯疊片后，能夠減小渦流，因此也減小了電流零點(diǎn)時(shí)的殘余縱向磁場(chǎng)和縱向磁場(chǎng)滯后時(shí)間。采用12kV31.5kA和12kV40kA的短路電流合成試驗(yàn)驗(yàn)證了這種觸頭的開(kāi)斷性能，根據(jù)實(shí)驗(yàn)后觸頭表面的燒蝕情況，分析了