特高壓工程用電容器組斷路器弧觸頭材料關合侵蝕研究.pdf

1、在特高壓交流系統(tǒng)中，需要壽命至少達到3000次以上的長壽命電容器組斷路器以滿足無功補償?shù)囊?，現(xiàn)有專用斷路器的電壽命均只能達到數(shù)百次，其電壽命嚴重不足。上述現(xiàn)有專用斷路器電壽命的不足主要表現(xiàn)在斷路器的弧觸頭抗侵蝕能力不足。由于關合電容器組條件下的弧觸頭侵蝕行為與一般分斷情況下的電弧侵蝕行為存在物理過程上的顯著差異，因此，迫切需要通過實驗研究和理論分析，以了解這種工作條件下的弧觸頭侵蝕行為和侵蝕特性，為完善專用斷路器的弧觸頭材料選用和滅弧

2、室結構及操作特性設計提供可靠的依據(jù)。
　　通過對弧觸頭侵蝕現(xiàn)象的分析，認為關合侵蝕不同于分斷侵蝕，前者包含有電弧預擊穿燒蝕和弧后摩擦磨損兩個物理過程?；诖耍O計了弧觸頭關合侵蝕實驗、弧觸頭電弧燒蝕實驗，用以研究弧觸頭在不同實驗條件下的弧觸頭關合侵蝕特性，并區(qū)分了這兩個過程對弧觸頭的作用；設計了弧觸頭材料優(yōu)選實驗，比較了典型弧觸頭材料的優(yōu)劣，并對弧觸頭提出了可能的改進方法；最后，根據(jù)弧觸頭關合侵蝕特性和關合侵蝕后弧觸頭的微觀結構提

3、出了基于開斷電弧重擊穿和主、弧觸頭操作時序反轉兩種失效模式的弧觸頭失效次數(shù)計算模型。
　　研究表明：由于弧后摩擦磨損過程的存在，起保護作用的弧觸頭外層骨架部分被摩掉，因而容性情況下的關合侵蝕較開斷侵蝕更加嚴重；電弧燒蝕時，弧觸頭的質量損失由電弧能量決定，預擊穿電弧燒蝕會對弧后摩擦磨損過程有較大影響；弧后摩擦磨損過程在電弧能量較小和較大的時候起主導作用，而電弧燒蝕過程對整體侵蝕量只在一個范圍內有較大影響；弧觸頭在低速關合的情況下電弧