高速直流断路器用磁脱扣器调节特性研究 被引量：5

1

作者 屈建宇 赵虎 +2 位作者 吴刚 李兴文 陈德桂 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3130-3135,共6页

可调节式脱扣器是断路器系列化产品的重要组成部分,调节特性是评价断路器调节能力的主要依据,也是设计可调节式脱扣器的关键因素。为此以高速直流断路器用磁脱扣器为例,首先计算脱扣器的静态特性和动态特性,获得脱扣器的调节特性曲线,... 可调节式脱扣器是断路器系列化产品的重要组成部分,调节特性是评价断路器调节能力的主要依据,也是设计可调节式脱扣器的关键因素。为此以高速直流断路器用磁脱扣器为例,首先计算脱扣器的静态特性和动态特性,获得脱扣器的调节特性曲线,并引入Pearson相关系数定量计算调节特性曲线的线性度。最后从脱扣器的调节范围、调节线性度、调节分度值、易操作性和调节方法复杂度,多个角度评估脱扣器的调节特性,为选择和优化脱扣器的调节方案提供基础依据。结果表明:预设铁核位移(dc),继而连续调节弹簧预压缩量(L0)的调节方案具有方法简单、调节范围大、线性度高的特点,适用于大范围调节脱扣电流的场合;预设L0,继而连续调节dc的方案具有调节分度值低、调节反力小的特点,通过搭配非线性刻度,减小调节误差,可用于微型电机自动调节或调节精度要求较高的场合。 展开更多

关键词 调节特性 线性度 脱扣电流 脱扣时间 可调节式脱扣器 高速直流断路器

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配电开关柜温升特性的多物理场仿真和实验 被引量：26

2

作者 汪倩 屈建宇 +1 位作者 吴刚 李兴文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1775-1780,共6页

配电开关柜散热效率不高,其内部安装的断路器等设备经常需要降容运行以满足国标允许的温升要求。为此研究了配电开关柜内生热与散热过程,探究强迫对流条件下开关柜散热能力的提升。首先利用Ansys E-mag与CFX软件模块,分别建立自然对流... 配电开关柜散热效率不高,其内部安装的断路器等设备经常需要降容运行以满足国标允许的温升要求。为此研究了配电开关柜内生热与散热过程,探究强迫对流条件下开关柜散热能力的提升。首先利用Ansys E-mag与CFX软件模块,分别建立自然对流和强迫对流条件下的开关柜电-磁-热-流耦合仿真模型,获得开关柜内生热功率、气流速度、温度等分布;并利用温升实验平台测量开关柜关键部位的温升,与仿真结果进行对比与验证;最后,利用搭建的仿真模型,探究安装散热风扇降低开关柜温升的效果。研究结果表明:在额定电流下,开关柜进线断路器的上接线端子温升超标严重,出气口附近有较明显的回流现象,不利于热空气排出;出气口安装风扇后,散热效率明显加强,风扇风速达到3 m/s和6 m/s时,进线断路器上接线端子平均温升分别下降28.6%和42.1%。 展开更多

关键词 温升 焦耳热 传导散热 对流散热 热气流 开关柜

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微型断路器短路开断过程中电极烧蚀特性仿真研究 被引量：12

3

作者 李兴文 王云峰 +1 位作者 原帅 屈建宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1080-1087,共8页

短路开断过程中电极烧蚀严重影响微型断路器开断性能和使用寿命,因此研究短路开断过程中微型断路器电极烧蚀特性具有重要意义。该文建立了电极烧蚀模型,该模型综合考虑了电极材料相变、电弧与电极表面之间的能量平衡关系以及烧蚀过程中... 短路开断过程中电极烧蚀严重影响微型断路器开断性能和使用寿命,因此研究短路开断过程中微型断路器电极烧蚀特性具有重要意义。该文建立了电极烧蚀模型,该模型综合考虑了电极材料相变、电弧与电极表面之间的能量平衡关系以及烧蚀过程中边界的移动问题。测量了电弧在动静触头之间的停滞时间以及电弧电流波形,并基于二者获得了电极烧蚀过程中的电弧电流波形,将该电流波形作为模型的输入电流,利用该文电极烧蚀模型计算了短路电流为3k A时电极的温度分布,烧蚀体积和烧蚀质量,并与实验测得的烧蚀质量数据进行了对比,验证了模型的正确性和有效性。此外,基于该模型分析了短路电流为3k A时电弧停滞时间以及氧化锡质量分数对电极烧蚀质量的影响,结果表明在0.5~1ms范围内随着电弧停滞时间的增加,触头烧蚀质量近似线性增加,并且斜率约为7.06mg/ms;对于氧化锡质量分数分别为8%、10%和12%的银氧化锡材料,随着电极材料中氧化锡质量分数的增加,电极烧蚀质量增加比较平缓,整体上三种不同电极材料的烧蚀质量在4.5~4.8mg之间。 展开更多

关键词 微型断路器 电极烧蚀 相变 移动边界 温度分布 烧蚀质量

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引弧板对桥式双断点断路器灭弧性能的影响 被引量：8

4

作者 汪倩 屈建宇 李兴文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期845-850,共6页

合理的引弧板设计可以大幅度提升限流型断路器的开断性能。为此,针对桥式双断点断路器,对比分析了U形槽引弧板的U形槽位置和大小等对灭弧性能的影响。首先,设计了一个带卡住机构的桥式双断点断路器可拆式灭弧室样机,并通过3维有限元电... 合理的引弧板设计可以大幅度提升限流型断路器的开断性能。为此,针对桥式双断点断路器,对比分析了U形槽引弧板的U形槽位置和大小等对灭弧性能的影响。首先,设计了一个带卡住机构的桥式双断点断路器可拆式灭弧室样机,并通过3维有限元电磁仿真和多体动力学分析验证了样机的可行性。然后利用设计的实验样机,通过对比开断波形和开断特性参数,重点研究了3种不同引弧板结构对灭弧性能的影响。研究结果表明:在引弧板上增加U形槽可以增大动导电杆的电动斥力,且较大的U形槽作用更加明显;U形槽的引弧板有利于电弧拉长及进入栅片,增加U形槽后,电弧电压峰值提高了15 V,但是U形槽嵌入栅片容易造成弧根进入栅片后又重新转移到动导电杆上,不利于电弧在栅片中稳定燃烧。研究结果可为断路器的设计提供参考。 展开更多

关键词 引弧板 电弧 灭弧性能 灭弧室 桥式双断点 断路器

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直流故障电弧研究综述 被引量：19

5

作者 陈思磊 李兴文 屈建宇 《电器与能效管理技术》 2015年第15期1-6,45,共7页

基于直流故障电弧较交流故障电弧所存在的独特特征,强调了直流故障电弧研究的差异性,阐述了目前工程实践工况下导致不同类别直流故障电弧的原因。以时域、频域、时频域的视角讨论了现有的直流故障电弧检测方法,指出了直流故障电弧建模... 基于直流故障电弧较交流故障电弧所存在的独特特征,强调了直流故障电弧研究的差异性,阐述了目前工程实践工况下导致不同类别直流故障电弧的原因。以时域、频域、时频域的视角讨论了现有的直流故障电弧检测方法,指出了直流故障电弧建模、产生、定位等多个延拓研究层面,更进一步地强调了直流故障电弧检测多信息融合的趋势及其多类型甄别、精确定位等问题。 展开更多

关键词 直流故障电弧 检测 建模 定位

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旋转双断点塑壳断路器触头开距对电动斥力影响的仿真研究 被引量：8

6

作者 刘志伟 吴刚 +1 位作者 李兴文 屈建宇 《电器与能效管理技术》 2015年第17期8-12,共5页

以额定电流250 A的旋转双断点塑壳断路器(MCCB)为研究对象,仿真研究了其触头开距对电动斥力的影响。基于麦克斯韦方程组,用有限元分析软件Ansys将电场和磁场耦合起来计算出电动斥力与电流和触头开距之间的定量关系;得出电动斥力在电流... 以额定电流250 A的旋转双断点塑壳断路器(MCCB)为研究对象,仿真研究了其触头开距对电动斥力的影响。基于麦克斯韦方程组,用有限元分析软件Ansys将电场和磁场耦合起来计算出电动斥力与电流和触头开距之间的定量关系;得出电动斥力在电流一定时随着开距的增加而先增大后减小的变化规律。最后,基于旋转双断点的机构特点,对电磁场和受力情况进行定性分析,进而分析了旋转双断点MCCB触头开距对电动斥力的影响,对MCCB的设计提供一定的依据。 展开更多

关键词 旋转双断点 塑壳断路器 电动斥力 变化规律 机构特点 仿真研究

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万能式断路器短时耐受性能研究综述 被引量：8

7

作者 邓晓峰 屈建宇 +2 位作者 侯国斌 吴艺红 李兴文 《电器与能效管理技术》 2017年第12期1-7,共7页

万能式断路器广泛应用于配电系统中,作为B类低压断路器,短时耐受电流是其重要的性能指标。首先介绍了描述触头间电流收缩的建模方法;然后综述短时耐受过程中的电动稳定性和热稳定性的研究状况;最后基于1 600 A万能式断路器进行了仿真研... 万能式断路器广泛应用于配电系统中,作为B类低压断路器,短时耐受电流是其重要的性能指标。首先介绍了描述触头间电流收缩的建模方法;然后综述短时耐受过程中的电动稳定性和热稳定性的研究状况;最后基于1 600 A万能式断路器进行了仿真研究,对影响短时耐受电流的因素进行了分析。有助于进一步理解短路电流作用下多并联触头系统动热稳定性的物理机制,丰富大电流电接触理论,并为高性能低压万能式断路器的研发与优化设计提供一定的理论借鉴和技术手段。 展开更多

关键词 万能式断路器 短时耐受电流 电动稳定性 热稳定性

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热辐射对低压配电柜温升影响的仿真分析 被引量：6

8

作者 吴刚 屈建宇 李兴文 《电器与能效管理技术》 2015年第16期6-10,共5页

热辐射是低压配电柜温升仿真分析中不容忽视的一个方面。基于质量守恒、动量守恒、能量守恒以及麦克斯韦方程组,采用电磁-热流耦合的分析方法对低压配电柜进行稳态温升仿真,在能量方程中加入热辐射项,考虑了热辐射对配电柜温升的影响。... 热辐射是低压配电柜温升仿真分析中不容忽视的一个方面。基于质量守恒、动量守恒、能量守恒以及麦克斯韦方程组,采用电磁-热流耦合的分析方法对低压配电柜进行稳态温升仿真,在能量方程中加入热辐射项,考虑了热辐射对配电柜温升的影响。热辐射模型采用黑体辐射模型,仿真分析了辐射对低压配电柜温升的影响,并定量计算了辐射功率占整个散热功率的比例。为进一步研究配电柜温升的特点以及提出优化计算方法提供了有力的依据。 展开更多

关键词 低压配电柜 麦克斯韦方程 热辐射 温升场 散热功率

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万能式断路器桥型触头短时耐受性能三维有限元分析 被引量：4

9

作者 刘志伟 李兴文 屈建宇 《电器与能效管理技术》 2016年第15期1-6,共6页

以额定电流为2 500 A万能式断路器的桥型触头为研究对象,应用三维有限元分析法引入导电桥模型,分别建立电动稳定性和热稳定性的计算模型,从而计算出触头的电动力和温度;同时还分析了接触片尺寸对桥型触头电动稳定性的影响。

关键词 桥型触头 短时耐受电流 电动稳定性 热稳定性 有限元分析

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基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法 被引量：1

10

作者 李珂 刘之畅 +2 位作者 屈建宇 郭少雄 尹项根 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2024年第4期54-64,共11页

随着我国电力系统规模的扩大和输电容量的增加,Yd连接的高阻抗变压器得到了广泛应用。传统的变压器零序差动保护采用二次谐波比进行涌流制动,但该方法在空投于内部故障时会出现拒动情况。提出了一种基于环流相似度的变压器零模涌流识别... 随着我国电力系统规模的扩大和输电容量的增加,Yd连接的高阻抗变压器得到了广泛应用。传统的变压器零序差动保护采用二次谐波比进行涌流制动,但该方法在空投于内部故障时会出现拒动情况。提出了一种基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法,该方法计算原方零模涌流和副方环流的波形相似度,再根据变压器三相的饱和系数识别内部故障,综合实现变压器准确的涌流闭锁。仿真和实验结果表明,所提保护方法在变压器和应涌流及空投于内部故障情况下均能正确动作。 展开更多

关键词 零模涌流 和应作用 变压器保护 波形相似度 零序保护

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拍合式磁脱扣器反力弹簧参数优化设计与软件开发 被引量：3

11

作者 胡书通 晁攸闯 +3 位作者 屈建宇 李兴文 陈德桂 孙海涛 《低压电器》 2013年第15期1-6,共6页

提出了一种满足不同短路保护要求的拍合式磁脱扣器反力弹簧参数优化设计方法,以某250壳架塑壳断路器的拍合式磁脱扣器为研究对象,仿真计算得到了满足开断要求的配电用和电动机用拍合式磁脱扣器的9组弹簧参数;并验证了仿真计算结果的正... 提出了一种满足不同短路保护要求的拍合式磁脱扣器反力弹簧参数优化设计方法,以某250壳架塑壳断路器的拍合式磁脱扣器为研究对象,仿真计算得到了满足开断要求的配电用和电动机用拍合式磁脱扣器的9组弹簧参数;并验证了仿真计算结果的正确性。研制的拍合式磁脱扣器反力弹簧设计软件,实现了磁脱扣器反力弹簧的参数化设计。 展开更多

关键词 拍合式磁脱扣器 反力弹簧 优化设计 反力弹簧设计软件

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电力开关设备温升仿真研究综述 被引量：20

12

作者 侯国斌 邓晓峰 +2 位作者 吴艺红 屈建宇 李兴文 《电器与能效管理技术》 2017年第11期1-6,共6页

为了准确模拟和预测电力设备的温度变化,综述了电力开关设备温升仿真的模型和方法。从低压断路器、开关柜以及高压电力设备3个方面,介绍了国内外研究学者对各类电力开关设备的温升研究现状,分析了温升仿真采用的模型和仿真方法。可以看... 为了准确模拟和预测电力设备的温度变化,综述了电力开关设备温升仿真的模型和方法。从低压断路器、开关柜以及高压电力设备3个方面,介绍了国内外研究学者对各类电力开关设备的温升研究现状,分析了温升仿真采用的模型和仿真方法。可以看出国内外在这一领域的研究逐步深入,为电力开关设备的温升问题的优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 温升 仿真技术 电力开关设备 有限元法

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涂层对开关柜散热的影响分析 被引量：4

13

作者 邢刚 尹健宁 +1 位作者 屈建宇 李兴文 《电器与能效管理技术》 2016年第16期8-12,共5页

开关柜在运行时的高温升限制了使用时的实际电流,可以通过对开关柜内导体及外接线端子表面喷涂高发射率涂层增强散热,降低开关柜的温升。分析了高发射率涂层的作用以及应用场合,通过算例计算了铜板上喷涂纳米碳球涂层时对流和辐射散出... 开关柜在运行时的高温升限制了使用时的实际电流,可以通过对开关柜内导体及外接线端子表面喷涂高发射率涂层增强散热,降低开关柜的温升。分析了高发射率涂层的作用以及应用场合,通过算例计算了铜板上喷涂纳米碳球涂层时对流和辐射散出的总热量。比较结果表明,有涂层的铜板其对流和辐射散热总量是没有涂层时的1.5倍以上,说明高发射率涂层能够显著提高其辐射散热能力。 展开更多

关键词 开关柜 涂层 散热 高发射率 辐射

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一种观测空气电弧开断过程的激光补光成像技术 被引量：1

14

作者 邢刚 屈建宇 +1 位作者 原帅 李兴文 《电器与能效管理技术》 2016年第15期64-68,共5页

搭建了基于连续激光器和高速摄影仪的激光补光成像系统,旨在解决由于电弧光照强度过高造成电极区域成像困难的问题。利用成像系统,结合高压探头和罗氏线圈,研究了断路器的电弧开断过程。针对一小型断路器,获得了电弧开断过程中电弧形态... 搭建了基于连续激光器和高速摄影仪的激光补光成像系统,旨在解决由于电弧光照强度过高造成电极区域成像困难的问题。利用成像系统,结合高压探头和罗氏线圈,研究了断路器的电弧开断过程。针对一小型断路器,获得了电弧开断过程中电弧形态演变和动触头运动图像,同时还从图像中测量出触头开距时间曲线发现,动触头回落达到了最大开距的1/3,而且动触头回落是引起动静触头间隙背后击穿的一个重要原因。 展开更多

关键词 补光成像技术 连续激光 电弧演变 电弧开断 电弧电极相互作用 背后击穿

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光伏系统直流串联故障电弧检测方法 被引量：7

15

作者 屈建宇 马龙涛 +1 位作者 陈思磊 葛世伟 《电网与清洁能源》 北大核心 2021年第3期125-130,共6页

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析... 故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。 展开更多

关键词 光伏系统 直流故障电弧 特征构建 检测方法 硬件验证

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万能式断路器温升特性仿真与实验研究 被引量：9

16

作者 屈建宇 徐宏宇 《电器与能效管理技术》 2021年第4期40-45,共6页

万能式断路器广泛应用于低压配电网,其温升特性关乎设备安全和系统稳定运行。首先论述了基于电磁热流多物理场耦合方法的万能式断路器温升计算流程和基本原理;接着建立了万能式断路器的三维仿真计算模型,并确定了仿真计算的边界条件,完... 万能式断路器广泛应用于低压配电网,其温升特性关乎设备安全和系统稳定运行。首先论述了基于电磁热流多物理场耦合方法的万能式断路器温升计算流程和基本原理;接着建立了万能式断路器的三维仿真计算模型,并确定了仿真计算的边界条件,完成了万能式断路器在自然对流下的稳态温升仿真,获得了断路器各组件的温升特性;最后为了验证计算结果开展了万能式断路器的温升实验,各接线端子温升计算误差在10%以内,结果表明提出的基于电磁热流多物理场耦合的温升仿真方法是有效的。 展开更多

关键词 万能式断路器 温升 电磁热流 有限元 自然对流

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中压配电网低电阻接地系统接线方式研究 被引量：1

17

作者 屈建宇 张竞帆 赵钒卿 《低碳世界》 2021年第1期84-85,共2页

随着城市中压配电网的迅速发展,低电阻接地方式得到了广泛的关注和应用。本文通过梳理三种典型低电阻接地系统接线方式在一、二次设备配置、保护跳闸方式、备自投配合等方面的特点,分析其在各典型中压配电网中的适用性。

关键词 低电阻接地 接地方式 接地变 接地系统 中压配电网

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西安电网电压暂降机理分析与对策

18

作者 张竞帆 郝西伟 +3 位作者 屈建宇 康卓然 马悦 车亮 《电气技术与经济》 2025年第3期355-358,共4页

本文基于西安330kV和110kV电网大电流接地、10kV电网小电流接地的网架特点,研究了电压暂降的机理与对策。首先根据变压器接线方式分析了电压暂降在电网不同电压等级之间的传播规律;然后基于西安电网某故障期间的录波数据,采用半周波刷... 本文基于西安330kV和110kV电网大电流接地、10kV电网小电流接地的网架特点,研究了电压暂降的机理与对策。首先根据变压器接线方式分析了电压暂降在电网不同电压等级之间的传播规律;然后基于西安电网某故障期间的录波数据,采用半周波刷新电压均方根值方法,计算出不同电压等级的电压暂降程度;最后,结合低压脱扣原理,明晰主网故障与用户侧负荷脱扣间的主要关系,提出电网侧、用户侧电压暂降现象防治策略,为电网运行及营销系统用户管理提供依据。 展开更多

关键词 电压暂降 电网故障 半周波均方根 低压脱扣

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