船电技术204年第2期直流断路器灭弧装置的设计贺开华(海装驻湘潭军代室湖南411101)摘要:本文对直流空气断路器灭弧装置的设计要求方案等进行了初步介绍并对迷宫式灭弧室的设计进行了一些探讨关键词:断路器灭弧装置分断能力引言直流断路器在开断数十安培以上电流时需要采取加强灭弧能力的措施2)有多种结构形式方式(最常见的一种形式为减为:纵向曲缝(亦称为迷宫式)灭弧装置灭弧室少电弧对触头的烧损和电弧扩展空间一通常即采用灭弧装置有耐弧绝缘材料制成齿状短其内腔缝壁制成凹凸相间的上下齿相互错开同时在电弧进入处齿比较直流断路器作为直流电力系统中的过电流(过载和愈往深处齿长愈长当电弧进入弧室时由短路)保护元件具有及其重要的地位而分断能于受到缝壁上下齿的排挤它不仅与缝壁的接触面这就大大加强力又是直流断路器的最重要指标之一2积越来越大而且长度也越来越长了弧柱的冷却和消弧离作用显著提高电弧的伏安直流断路器对灭弧装置的要求(l)特性因而具有很强的灭弧效率具有较高的分断电流能力;3)也能较好的熄灭直流电弧方式(;电弧进入栅(2)具有一定的抗冲击振动能力;片之后电弧电压为二N:(3)具有较好的绝缘性能(4)UhU。十EI与触头系统等部件具有较好的结构适应性其中Uh结构尽量简单3U。一-N一—近板压降-电弧电压;;一被栅片分成的短弧数电弧长度;方案选择常见的灭弧方式只要有以下几种(l):E一一电弧弧柱电场强度l依靠流过导电回路的电流产生的磁场拉长电纵缝灭弧当电弧电压高于电源电压时—直流电弧即可弧;熄灭(2)即将电弧驱入用耐弧绝缘材料(石2)和方式(3)虽然部件都能可靠熄灭电弧方式(但考虑到与触头系统的结构适应性方式(2)为直流断路器的灭弧装置弧室4棉水泥灭弧;陶土等)制成的具有纵缝的灭弧室中进行我们最后选择即采用迷宫式灭(3)金属栅片灭弧即在灭弧室中装有许多厚度一为23毫米钢板冲成的栅片通过增加近板压降来迷宫式灭弧室的设计(l)提高电弧电压灭从而熄灭电弧)在开断很大电流时虽然电弧可能被熄方式(l缝宽的选择缝宽尺寸太小但触头烧损严重而且电弧扩展区域很远灭会阻碍电弧的运动影响断路弧装置尺寸和弧区均太大故一般不采用此种灭弧器的分断能力严重时会发生电弧侧喷导致断路方式器烧损收稿日期2031262船电技术缝宽尺寸太大寸增大2004年第2期通过上述公式计算得W=2会增大弧区从而使配电板尺:4x105JT=135aC通常是通过分断能力试验来确定缝宽尺寸(2)灭弧室的温升计算对于用陶瓷材料制成的灭弧室来说该设计值是允许的:对灭弧室温升进行初步估算量即w=(3)灭弧室结构设计灭弧时能量主要来自贮存在回路中的磁场能本直流断路器的灭弧室采用迷宫式缝宽逐渐缩小的形式生LIZ(忽略来自发电机的能量)它有磁夹板陶瓷和栅片组成当电弧进入灭弧室后其中WL1受到冷却和拉长的双重作用断——回路电感ew磁场能量;;弧能力很强且喷弧区小磁夹板包在陶瓷片的外侧既可增强抗冲击振动能力又可以加速电弧灭弧室温升T—=分断电流下:的运动灭弧室内装有镀铜铁栅片在小电流分断时可以吸引电弧进入灭弧室**同时可以把电弧分成W3600n若干段提高电弧电压*促使小电流电弧熄灭其中k~一s户eF若电源电压U=4电流I1=okA—一散热系数kF每小时断开次数这里n=3参考文献:4取巧K10wcl时m℃Z〔]方鸿发低压电器西安l.西安交通大学1996灭弧室表面积80V;取cFloo=]2[张冠生电器学北京98机械工业出版社10.01时间常数T=05;分断hTeDesignofArc一extingungDishievicesofDCCicruitBrekaersHeK由hUaNalRePre(vaseaivesOmttnaneeofXinngtaaouHenin411101Chana)Abstraet:devieeshTisPapercintodureesoexhtedemedandProrgmaikafthdesignforhteDCbrekaseraextinguishinginddaseussedthdesignfthmazecraextineesguishingdevinKeywodrrcuts:eiibrekaers;craee:brtnguishingdeviiegecpaatyi(上接第42页)社1986参考文献:2]周俊文电气设备实用手册北京:中国水利水电出1【]工厂常用电气设备手册l北京:水力电力出版版社1999TheDesignofHigh一cPaeityDemaagnetizlingiWengingwithSimulatedLoadiaTngshengnChaLiupeng允12Z(I仆e712ResecrahInstituteesleuwhan4300e址na:npmtraneentorMilit卿Indlus,yrtesxeChina)Abstraet:ThlsPapeemldesigentsnerexdeseribesthPeriencesedesignexofhighePaacitydemagtzingwithinasimuanetadlodaseeetonlioofeealraPctindauPeriemntaldatatIasolvesfgiileoeretoniddemonstrationfthKeywords:demagneitzation:simletadload
