Отключение постоянного тока вакуумным коммутационным аппаратом с аксиально-симметричным поперечным магнитным полем

• Автор: Евсин, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1. Области применения и конструктивные особенности коммутационных аппаратов постоянного тока

1.1.1. Традиционные методы отключения постоянного тока

1.1.2. Аппараты постоянного тока, применяемые в городском электрифицированном транспорте
1.1.3. Выключатели и контакторы для коммутации цепей постоянного тока на подвижном составе электрифицированного железнодорожного транспорта
1.1.4. Быстродействующие автоматические выключатели постоянного тока для коммутации цепей специальных электрофизических установок, тяговых подстанций, прокатных станов металлургии. Выключатели линий электропередачи постоянного тока
1.1.5. Достоинства и недостатки традиционных коммутационных аппаратов постоянного тока

1.2. Вакуумные аппараты постоянного тока

1.2.1. Вакуумный коммутационный аппарат с контуром противотока
1.2.2. Вакуумные гибридные аппараты постоянного тока
1.2.3. Вакуумные дугогасительиые устройства с поперечным магнитным полем
Выводы по главе
Глава 2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Объект исследования
2.2. Испытательный стенд. Условия и методика измерений
2.2.1. Описание испытательного стенда
2.2.2. Методика измерений
2.2.3. Методы борьбы с напряжением помех
Выводы по главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОЙ СТАДИИ ГОРЕНИЯ ДУГИ В ВДК С АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
3.1. Экспериментальное исследование устойчивой стадии горения дуги
в ВДК с аксиально-симметричным поперечным магнитным полем
3.1.1. Исследование длительности устойчивой стадии горения дуги
3.1.2. Ток нарушения устойчивости дуги в ВДК с
аксиально-симметричным магнитным полем
3.2. Моделирование процесса нарушения устойчивости горения
вакуумной дуги в поперечном магнитном поле
3.3. Обсуждение результатов
Выводы по главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ ТОКА ВДК С
АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ
МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
4.1. Экспериментальное исследование отключающей способности
ВДК с аксиально-симметричным поперечным магнитным полем
4.1.1. Влияние индукции магнитного поля и межконтактного
зазора на отключение тока ВДК с аксиально-симметричным
поперечным магнитным полем
4.1.2. Влияние параметров цепи на отключающую способность ВДК
с аксиально-симметричным поперечным магнитным полем
4.1.3. Исследование неустойчивой стадии дуги в ВДК с
аксиально-симметричным поперечным магнитным полем

4.2. Математическое моделирование развития нестационарного слоя объемного заряда на неустойчивой стадии гашения вакуумной дуги
в поперечном магнитном поле
4.3. Обсуждение результатов
4.4. Способы повышения предельной отключающей способности
Выводы по главе
Заключение
Список литературы

Отключение цепей постоянного тока линий электропередач высокого напряжения, мощных индуктивных накопителей энергии (напряжение сотни киловольт при токе десятки килоампер) сводится к задаче отключения переменного тока, используя для этого аппараты, предназначенные для цепей переменного тока. Для того, чтобы постоянный ток отключить как переменный, необходимо его заставить перейти через ноль. Это осуществляется наложением на дуговой разряд постоянного тока колебательного разряда повышенной частоты с таким расчетом, чтобы амплитуда колебательного процесса была больше, чем отключаемый постоянный ток. При этом условии встречная волна переменного тока доведет постоянный ток в дуге до ноля и вызовет обрыв дуги в этот момент [2].
На рис. 1.1.12 приведена принципиальная схема выключателя постоянного тока высокого напряжения, в котором емкость С последовательно с индуктивностью Ь подключается параллельно к выключателю В.
Рис. 1.1.12. Схема устройства выключателя постоянного тока высокого напряжения с наложением высокочастотных колебаний
В цепи контура Ь - С находится управляемый промежуток П, посредством которого можно замкнуть цепь Ь - С на главный дуговой промежуток выключателя В. Величина тока 1в.ч. в колебательном контуре Ь - С должна быть выбрана с таким расчетом, чтобы амплитуда этого тока была несколько выше отключаемого постоянного тока /. Емкость С должна быть заряжена до напряжения и с от зарядного устройства ЗУ. Чем выше поднимается частота в коле-