磁場作用下的電弧及電腐蝕特性的研究.pdf

1、開關(guān)電器廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國家安全的各個領(lǐng)域和部門，其可靠性至關(guān)重要。對于有觸點開關(guān)電器而言，影響其壽命的一個重要因素是分斷和接通電路過程中在觸頭間產(chǎn)生的電弧。電弧及電腐蝕機理極為復(fù)雜，理論研究十分困難，開發(fā)一套功能完備的開關(guān)電器電弧實驗平臺具有重要的實用價值。本文利用電弧實驗平臺，研究磁場對分斷電弧及電腐蝕特性影響，促進磁場吹弧技術(shù)的發(fā)展。
　　本文設(shè)計一種基于高速攝像和碰撞式觸頭恒速分斷的電弧實驗系統(tǒng)。電弧燃燒過程中，利用

2、高速攝像機拍攝電弧圖像，采用USB數(shù)據(jù)采集卡采集觸點電壓和電流波形，并將電弧圖像和波形傳輸至上位機。利用該系統(tǒng)可進行不同觸點材料、電弧室氣體成分和壓強、觸點分斷速度、分斷功率以及存在各種磁吹情況下的分斷電弧實驗。
　　分別采用多種方法對電弧圖像序列進行圖像增強和邊緣提取處理，經(jīng)比較分析后，確定了適用于開關(guān)電器電弧的圖像處理方法。進行圖像處理和分析后，利用電弧邊緣特征提取電弧直徑、熄弧長度、弧根位置及運動速度等電弧靜態(tài)和動態(tài)信息。根

3、據(jù)三色測溫原理，利用電弧RGB圖像信息提取電弧溫度信息。利用觸點電壓數(shù)據(jù)提取電弧時間信息，包括燃弧時間、金屬相時間和氣相時間。利用電子天平和光學顯微鏡提取電腐蝕特性信息。
　　利用電弧實驗平臺，對磁場作用下Ag/SnO2材料觸頭以不同速度分斷28V/5A和28V/25A阻性和感性負載時的電弧及電腐蝕特性展開研究。給出不同分斷速度下，燃弧時間、弧根位置分布、質(zhì)量轉(zhuǎn)移等電弧及電腐蝕參數(shù)與吹弧磁場的關(guān)系。研究結(jié)果可為永磁體吹弧技術(shù)在開關(guān)