[发明专利]提高真空灭弧室击穿电压的试验装置及方法

说明书

一种提高真空灭弧室击穿电压的试验装置及方法，包括直流电源，直流电源用于给真空灭弧室提供直流电，所述的真空灭弧室外部设置纵向磁场提供装置。所述的直流电源的正极输出端设有接触器，所述的接触器用于控制直流回路的通断。本发明采用纵向磁场控制直流电弧燃弧在阳极表面形成熔化层，有助于增加真空灭弧室的击穿电压；同时控制电弧时间和纵向磁场大小，实现熔化层厚度和均匀度的控制。

技术领域

本发明属于真空灭弧室试验设备领域，特别涉及一种提高真空灭弧室击穿电压的试验装置及方法。

背景技术

SF₆气体优异的灭弧和绝缘性能使其开关设备在72.5kV~1100kV的电压等级中被广泛应用。而SF₆气体同时也是一种强温室效应气体，从全球环境保护出发，1997年在日本京都会议上提出的《京都议定书》限制了它的使用。因此，提高真空断路器耐压以实现用真空断路器替代SF₆开关成为当前电力设备领域工作者们的研究热点问题。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的提高真空灭弧室击穿电压的试验装置及方法，采用纵向磁场控制直流电弧燃弧在阳极表面形成熔化层，有助于增加真空灭弧室的击穿电压；同时控制燃弧时间和纵向磁场大小，实现熔化层厚度和均匀度的控制。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种提高真空灭弧室击穿电压的试验装置，包括直流电源，直流电源用于给真空灭弧室提供直流电，所述的真空灭弧室外部设置纵向磁场提供装置。

优选的方案中，所述的直流电源的正极输出端设有接触器，所述的接触器用于控制直流回路的通断。

优选的方案中，所述的纵向磁场提供装置可以为励磁装置，励磁装置包括线圈，线圈设置在真空灭弧室外部，线圈由备用直流电源供电。

优选的方案中，所述的纵向磁场提供装置可以为永磁体，永磁体设置在真空灭弧室外部。

优选的方案中，所述的真空灭弧室包括电磁操动机构，电磁操动机构用于分断真空灭弧室的两个电极。

一种提高真空灭弧室击穿电压的实验装置的操作方法，包括所述的提高真空灭弧室击穿电压的试验装置，步骤如下：

S1：试验前设备的初始状态为：接触器断开，真空灭弧室的两个电极处于闭合状态；

S2：投入纵向磁场提供装置并产生纵向磁场，

S3：在t₁时刻闭合接触器；

S4：当接触器持续闭合一段时间后，在t₂时刻电磁操动机构动作并带动两个电极分开；

S5：当电磁操动机构动作后，持续一段时间，接触器断开。

优选的方案中，t₂大于t₁；直流电源提供的电流范围为30-80kA。

本专利可达到以下有益效果：

本发明采用纵向磁场控制直流电弧燃弧在阳极表面形成熔化层，有助于增加真空灭弧室的击穿电压。本发明通过控制燃弧时间长短，可以实现控制熔化层的厚度；通过控制纵向磁场大小，实现控制熔化层的均匀度。纵向磁场对真空开断性能的重要影响主要在于纵向磁场可以使真空电弧在阳极表面的分布更加均匀，阻止电弧的集聚以及阳极斑点的形成。当真空灭弧室两个电极产生电弧时，在纵向磁场的作用下，阳极表面可以产生致密的均匀的熔化层，从提高击穿电压。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明实验装置接线图；

图2为本发明真空灭弧室位于纵向磁场下的电弧分布图;