高載流能力直流隔離開關技術研究.pdf

1、大電流直流隔離開關是 ITER變流器電源系統(tǒng)中的關鍵電氣設備，同時也在電解鋁等電解行業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。大電流直流隔離開關的性能關鍵在于其通流能力，而開關接觸部位的溫升會極大限制開關的通流大小?，F(xiàn)有的直流隔離開關往往通過增大開關通流截面積的方式減小開關的溫升，這會導致開關體積過大，造成開關安裝維修成本增加以及導體材料的浪費。隔離開關的溫升過大根本在于接觸電阻過大，以及多觸頭并聯(lián)結(jié)構(gòu)的均流效果不好。本文將從制約開關通流能力的關鍵問題

2、出發(fā)，設計提出新型的隔離開關觸頭，并在新型觸頭的基礎上提出高載流能力的新型直流隔離開關。
　　本文首先針對現(xiàn)有的大電流直流隔離開關存在的單觸頭通流能力不強、多觸頭并聯(lián)結(jié)構(gòu)均流性能不佳等不足，提出了新型的圓型和環(huán)型觸頭結(jié)構(gòu)。對新型觸頭接觸形式進行了改進設計，并且配備了基于彈簧的自適應結(jié)構(gòu)，理論上能夠保證隔離開關的均流性能。
　　其次，本文設計了新型觸頭接觸特性測試系統(tǒng)，并加工觸頭樣品測試了觸頭接觸電阻大小，通過與刀片式觸頭的對

3、比驗證了新型觸頭具有更小的接觸電阻。本文測試研究了新型觸頭接觸電阻特性，通過測試結(jié)果掌握了觸頭的性能特點，對觸頭的優(yōu)化設計和實際應用有重要參考意義。論文對多觸頭并聯(lián)結(jié)構(gòu)的均流性能進行了測試，測試結(jié)果表明新型觸頭結(jié)構(gòu)的均流性能良好。
　　最后，本文結(jié)合 ITER變流器電源系統(tǒng)中的直流隔離開關設計輸入，初步設計提出了基于新型觸頭結(jié)構(gòu)的直流隔離開關。通過穩(wěn)態(tài)熱仿真分析驗證了開關溫升在標準限值范圍內(nèi)，開關動穩(wěn)定性仿真分析驗證了開關能夠承受