智能式断路器灭弧室气流场计算的一种新思路

智能式断路器灭弧室气流场计算的一种新思路

作者：林莘钟建英转贴自：电源技术应用更新时间：2006-2-14

摘要：智能式断路器灭弧室存在着压气室、膨胀室、喷口、动触头、静触头等复杂结构，而且多为不规则形状，使得要准确地对灭弧室的结构建立几何模型是一件比较困难的事情。而几何建模的准确与否关系到能否生成高质量的网格，网格生成技术又是得到精确结果的关键技术之一。所以，针对复杂的几何形状建模困难的情况，该文采用区域扩充法利用PHOENICS计算流体力学软件与自编程相结合的方式对智能式断路器灭弧室内喷口部分的气流场进行了计算，并与其他计算方法取得的结果做了比较，结果证明文中所尝试的方法是有效可行的，为智能式断路器灭弧室气流场的计算提供了一种新思路。

关键词：智能式断路器；区域扩充法；计算流体力学软件；气流场计算

1 引言

智能式断路器灭弧室结构非常复杂，存在着压气室、膨胀室、喷口、动触头、静触头等，而且多为不规则形状，因而所涉及到的气流场的边界条件比较复杂。所以在做几何建模的过程中，要准确地对灭弧室的结构建立几何模型是一件比较困难的事情。而几何建模的准确与否关系到能否生成高质量的网格。网格生成所需要的人力时间占一个全部计算任务时间的60%左右甚至更长，因此网格生成技术是得到精确结果的关键技术之一。在流场计算中，一般情况下采用几种方法来处理复杂区域内的换热和流动，如阶梯型网格、区域扩充法、三角形网格、贴体坐标、以及坐标组合法等。本文认为区域扩充法是流体力学中采用的最多的一种方法，技术比较成熟，特点简单明了，而其它的方法都需要在网格划分上花费很大的精力，甚至还要进行坐标变换，因此可能要引入较多的计算误差。采用区域扩充法在一定程度上会延长计算机计算时间，增加存储量，但是，与用规则的网格来处理任意几何形状的计算区域所带来的好处相比是可以不考虑这一缺点的。所以在本文中利用区域扩充法或者通俗的说是挖洞法来对灭弧室复杂结构进行模拟生成计算网格，从而对其中的气流场进行计算。

目前有很多的专门流体计算软件出现，PHOENICS是世界上第一个投放市场的CFD商用软件（1981），由于该软件投放市场较早，所以在工业界得到广泛的应用。例如，空气动力学、电子器件冷却、喷嘴中的流动等等。早期的PHOENICS 在开发时受到基本框架的限制，在人机界面上不很灵活。目前，这个软件虽然在功能与方法上作了较大的改进，但是在建立形状复杂的几何模型的前处理方面仍然有一定的欠缺。另外，智能式断路器的灭弧原理是利用电弧堵塞

现象使用电弧自身的能量来熄灭电弧的，所以，对喷口气流场进行分析是一个重要的课题，可以为设计出最佳喷口形状提供理论依据。本文率先采用区域扩充法，利用PHOENICS计算流体力学软件与自编程相结合的方式对空载情况下智能式SF

6

高压断路器灭弧室内喷口部分的气流场进行了计算，得到了较好的计算结果。

2 灭弧室喷口气流场数学模型

本文中所用的气流场数学模型是可压缩流体动力学基本方程组。

连续方程

能量方程

式中 V

z 为轴向速度分量；V

r

为径向速度分量；ρ为密度；P为气压；T为温度；G p 、μ、λ

分别为定压比热、粘性系数、导热系数；而r、z、t分别为径向坐标、轴向坐标和时间坐标；β为修正系数。

3 计算方法简介

高压断路器在开断的过程中有电弧的产生，所以灭弧室的气流场中涉及到传热的问题。为了充分体现数学模型所表现的能量守恒原理，计算的基础是以单位控制容积为研究对象的。如图1所示，J代表一个典型变量φ的流量密度。dx，dy及dz为控制容积长、宽、高，J在x 方向的分量J

x

是进入面φ流量密度，在x方向上，控制体流出的净流量为?)dxdydz。同样可以得到y和z方向的相应流量。

S

φ为源项，代表着所有不能归入名义上的扩散项的因子或项；Γφ为相对应φ的扩散系数。式(6)就是本计算的理论基础，称为通用微分方程。方程中的四项分别为非稳定项、对流项、

扩散项以及源项。因变量φ可以代表各种不同的物理量，如T,V

z ,V

r

,K,ε等等。式(1)~(4)都

可以写成式(6)的形式。本文中的区域扩充法就是利用此方程的物理意义和特点对灭弧室中喷口内的气流场进行模拟计算。在计算时，把不规则的计算区域扩充为规则的网格，使得规则网格中的某些控制容积不起作用，让起作用的控制容积构成所需要求解的不规则计算区域。所以，在本文中，计算区域包括流体与固体两部分，并以壁的外表面作为边界。在求解时，取流体的粘度作为流体区域内网格点的扩散系数值，而在固体区域内的网格点的扩散值取一个非常大的数。在给处于固体边界上的网格节点赋值时，源项通常是造成迭代发散的原因，所以需要对源项进行处理，以便使边界上的节点取给定的值。而对源项线性化是可以达到收敛解的关键，因

此通常源项可以写成下面的形式

式中S

C 为与φ

P

有关部分的系数。如果在边界上的一个点已知值为B，则利用下列方式就可以

把该已知值赋予该点。即设S

C =1030B，则S

P

=-1030。这里1030表示一个大到足以使方程(6)离散

化后的方程中的其他各项可被忽略的数值。则离散化方程就变为

当通用的变量φ

P 是分别代表V

r

,V

z

,T时，将式(9)中的B分别取给定的边界值。

4 计算结果与分析

智能式SF

6

断路器灭弧室结构示意图如图2所示。

根据上述方法来计算空载情况下智能式SF

6

高压断路器灭弧室内气流场的情况。在断路器分断操作时，膨胀室内的气体通过喷口流出灭弧室，喷口内流动参数的变化会直接影响到膨胀室内气体状态参数的变化[5-8]，因而喷口内流动参数的变化对于整个灭弧室内的气流场的情况是十分重要的。本文主要对内外喷口内气流场的情况进行分析。灭弧室内气体基压为0.5MPa，初始温度为300K。场域内各点的气流速度为零。断路器的行程运动曲线如图3所示。

计算时膨胀室气流入口速度为气缸运动速度,出口背压为初始压力。由于在开断过程中动触头是运动的，所以涉及到移动边界的问题。本文在整个行程的气流场求解过程中，将动触头的运动看成是非常多的小的行程段组成。在每个小的行程段中，可以认为动静触头位置相对静止，同时将上一个行程段的计算结果作为下一行程段的初值，直至动触头运动结束。在图4

和图5中详细地说明利用区域扩充法建立的几何模型，图4为灭弧室喷口部分场域剖分示意图，图中用粗的黑实线表示这些区域内的网格点，其扩散值取一个非常大的数使其成为不活动的区域；图5是局部放大的固体区域处理。被颜色填充的部分为固体区域，其中对于不完全为固体区域的规则网格（如图中的网格1、网格2）在编程时乘上一个不大于1的系数来处理，从而可以模拟不规则的形状边界。

利用上述方法得到的计算结果如下：由图6可以看出，此时外喷口还处于被静触头阻塞的状态，是一个流动的死区，流速为零，在内喷口中流体在上游区被加速，在喉部区域马赫数达到0.47，在下游喷口截面的扩张区域马赫数迅速降低到0.28。在60%开距时喷口中马赫数的变化以及压力、密度状态图如图7、8、9所示。y表示径向方向，z表示轴向方向，不同的颜色表示不同的数值，由于灭弧室内气流场是关于轴对称的，所以图形取关于轴对称的气流场的一半。

由图7可以看出，流体在外喷口的上游区被加速，马赫数在喉部处达到了最大值0.42，同时由于静触头还有阻塞作用，流动截面变小，在此之前的区域流体被加速，此后的区域气流的马赫数迅速降低到0.16；在内喷口喉部区域的马赫数为0.57，下游区降到0.38。同时，由于在内外喷口之间有气流向相反方向吹拂，减弱了气吹作用，所以，在这个位置气流马赫数较低。由图8、9可以看出压力与密度的变化趋势是一致的，随着喷口截面积的减小，压力与密度逐渐减小，在喷口喉部处达到最小值，之后又开始上升，最后下游区的大部分都恢复为最初的状态。这种状态与上面的流速相对应，可以得到喷口中流体状态参数的变化总是与流速的变化相反。而且触头的堵塞引起喷口中流动参数的变化。

可以看出，上面的计算结果是符合灭弧室内喷口气流场的变化原理的，说明利用本文提出的方法进行计算是可行的，为了定量说明本文的方法合理正确，本文在相同的条件下利用另外一种常用的几何建模方法??贴体坐标法计算了自能式断路器喷口内气流场的情况[9]，并把在不同开距下喷口内马赫数的分布情况做了比较，如图10所示。图10是n y=30的内外喷口中马赫数的分布（n y为y方向上的剖分网格数），横坐标表示开距，纵坐标表示马赫数，横坐标中的零点表示内外喷口之间的中心位置，曲线1、3分别表示利用贴体坐标法得到的在开距为20%和喷口完全打开后喷口内的马赫数分布，曲线2、4分别表示利用本文方法得到的在开距为20%和喷口完全打开后喷口内的马赫数分布。

从图中可以看到，两种方法得到的结果非常接近，所以从数值计算上来看本文提出的方法也是可行的。

5 结论

由计算结果可以看出，利用区域扩充法与PHOENICS流体力学计算软件以及自编程相结合可以对高压断路器灭弧室内的气流场进行计算。目前虽然有较多的流体计算软件出现，但是这些流体力学软件在几何建模方面或者过于复杂或者人机对话困难，本文所提供的方法对此种情况可以提供一个较好的几何建模解决方案，并且将其应用到自能式断路器灭弧室喷口气流场计算中得到了比较好的结果，为智能式断路器灭弧室气流场计算提供了新的研究方式。

断路器分合闸速度降低原因

调整好断路器的分、合闸速度是保证其安全运行的可靠条件，而正确的测试是检验其速度合格与否，是分析查找速度不合格原因的最直接方法。为此，分析断路器速度的正确测试方法和速度降低的原因。对正确判断断路器的运行有很大帮助。 1 断路器速度降低的原因分析 1.1 操作电源 操作电源是断路器分、合闸的间接能源，操作电源电压过低，在电磁机构操动中，合闸铁芯动作缓慢，降低合闸速度。在液压机构操动中，分闸时分闸一级球阀打开过小，工作缸合闸腔及合闸油管中的高压油不能瞬间释放，使分闸速度有所降低；合闸时合闸一级球阀打开过小，使得合闸油管内压力油建压速度变慢，最终导致合闸速度降低。 1.2 操作能量 弹簧机构的弹簧储能及液压机构油压不足导致分、合闸速度下降。气动机构中，如果合闸弹簧失效，合闸速度自然降低。 1.3 操动机构调整不良 在电磁机构中，由于辅助开关切换过早，合闸保持信号保持时间太短，两个合闸线圈极性接错，合闸顶杆伸出太短或合闸线圈发热，传动机构卡涩及合闸铁心动作不灵活等，均会引起合闸速度降低。弹簧机构分闸速度降低，是由于分闸弹簧弹力不足或传动连杆卡涩所造成。对液压机构，在操作电压和油压正常时，二级阀分闸泻油孔偏小，可导致分闸速度降低而合闸速度正常；合闸二级下锥阀处节流垫内孔太小，可导致合闸速度降低而分闸速度正常；工作缸与合闸油管处节流垫内孔偏小，可导致分、合闸速度均偏低；如液压机构管路堵塞、二级阀活塞动作不灵活、安装基础使机构和本体安装不良或有卡涩，也会使断路器分、合闸速度降低。 1.4 断路器本体调整不良 断路器的超行程偏大、触头压力过大、触指抱得过死将分闸速度降低；缓冲器效果不同、机械传动系统有卡涩等会影响断路器的分、合闸速度。 2 容易产生的错误判断 断路器的分、合闸速度与其固有分、合闸时间及分、合闸同期间有着一定的联系。一些现场修试人员认为，固有分、合闸时间或分、合闸同期合格，断路器的分、合闸速度就不会出问题，其实并非完全如此。根据实际工作中的统计看出，断路器的分、合闸时间往往合格，但它的分、合闸速度却不合格。 断路器分、合闸速度不合格，如刚分或刚合速度偏低，会造成燃弧时间拉长，这样电弧高温将使灭弧介质碳化或电游离程度加大，使触头熔焊或烧毁。对于单相断路器，速度的变化对同期的影响不大，而对于三相由联动机构操动的断路器，速度的变化必然引起断路器同期的变化。 3 断路器的正确测速

真空断路器结构介绍(图)

真空断路器结构介绍 1.真空断路器结构的基本要求 1)机械性能稳定，例如合闸弹跳时间，希望在寿命全程中保持同一状态，不要初期无弹跳， 后期则弹跳。 2)足够的机械强度，使断路器本身具有足够的动稳定度。 3)高压区和低压区的分隔，最好是前后布置，有助于保证运行中人员的人身安全。 4)操动机构的检查、调整、维修要有足够空间。方便。 5)配用机构的可选择性，有的型号可配CD和CT两种机构，有的只能配用一种。 6)结构简单、工作可靠、价格低廉。 7)易于实现防误联锁。 所有真空断路器，不论是何种结构，断路器本体中均装设有分闸拉力弹簧。合闸过程中操动机构既要提供驱动开关运动的功，又要同时将分闸弹簧贮能。当需要分闸时，操动机构只需完成脱扣解锁任务，由分闸弹簧释能完成分闸运动。 2.功能部件 真空断路器按其结构的功能可分为六个部分： 1)支架：安装各功能组件的架体。 2)真空灭弧室：实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。 3)导电回路：与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。 4)传动机构：把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作。 5)绝缘支撑：绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。 6)操动机构：断路器合、分间的动力驱动装置 3.真空断路器结构简图 下图为我公司生产的ZN28A-12型真空断路器的结构图，图一和图二分别为正面和侧面视图。真空断路器的主要部件及名称说明见标注1-16。

1.开距调整片 16.连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图一、ZN28A-12型真空断路器外型图(正面)

2.触头压力弹簧 3.弹簧座 4.接触行程调整螺栓 5.拐臂 6.导向板 7.螺钉 8.导电夹紧固螺栓 9.下支座 10.真空灭弧室 11.真空灭弧室 12.上支座 13.绝缘子固定螺丝 14.绝缘子 15.螺栓 16. 连接弹簧或电磁操动机构的大轴 图二、ZN28A-12型真空断路器外型图(侧面) 4.结构型式 真空断路器的类型，可从不同角度来划分，一般情况下主要从以下两个方面划分： 1)按使用场所划分--可分为户内式和户外式(见图三、图四)，分别用ZN和ZW来表示。 2)按断路器主体与操动机构的相关位置划分--可分为整体式和分体式。整体式真空断路器操动机构与开关本体安装在同一骨架上，体积小、重量轻、安装调整方便、机械性能稳定。分体式真空断路器操动机构与开关本体分别装于开关柜的不同位置上（图一、二为分体式ZN28），断路器的各项机械特性参数必须安装在开关柜上调整试验才有实际意义，这种安装方式主要受我国少油断路器的安装方式的社响，比较适合于少油开关柜的无油化改造，优点是巡视和检修方便，缺点是安装调整稍麻烦，机械特性的稳定性和可靠性稍逊。

ZW32真空断路器使用说明书

1. 概述 ZW32-12 系列户外交流高压真空断路器(以下简称“断路器”)系三相交流50Hz户外高压开关设备，主要用于农网和城网的10kV户外配电系统，作为分、合负荷电流、过载电流及短路电流之用；也可用于其它类似场所。ZW32-12系列户外交流高压真空断路器符合国家GB 1984《交流高压断路器》和国际电工委员会IEC 60056《高压交流断路器》等标准。 2. 型号及含义 3. 使用条件 3.1 正常使用条件 a) 周围空气温度: -40℃～+40℃； b) 海拔高度: 不超过2000m; c) 周围空气可以受到尘埃、烟、腐蚀性气体、蒸汽或盐雾的污染； d) 风速不超过34m/s(相当于圆柱表面上的700Pa)； e) 来自开关设备和控制设备处部的振动或地动是可以忽略的； f) 污秽等级:Ⅲ级。 3.2 特殊使用条件 断路器可以在不同于以上规定的正常使用条件下使用，这时用户的要求应和制造厂家进行协商，并取得一致的意见。 3.3 如超出上述正常使用条件，由用户与制造厂协商。 4. 技术参数 4.1 断路器主要技术参数

4.2 断路器装配调整参数 4.3 CTB弹簧操动机构主要技术参数

4.4 带隔离开关的ZW32户外真空断路器，除满足表1、表2的要求外，隔离开关部分还应满足表4的要求 5. 断路器结构特点 5.1 断路器采用三相支柱式结构，具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维修、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。 5.2 断路器采用全封闭结构，密封性能好，有助于提高防潮、防凝露性能，特别适用于严寒或潮湿地区使用。 5.3 三相支柱及电流互感器采用进口户外环氧树脂固体绝缘，或采用户内环氧树脂外包有机硅橡胶固体绝缘；具有耐高低温、耐紫外线、耐老化等特点。 5.4 操动机构采用小型化弹簧操动机构，储能电机功率小，分合闸能耗低；机构传动采用直动传输方式，零部件数量少，可靠性高。操动机构置于密封的机构箱内，解决了操动机构锈蚀的问题，提高了机构的可靠性。 5.5 断路器的分、合闸操作可采用手动或电动操作及远方遥控操作。可与智能控制器配套实现配电自动化，也可以与重合控制器配合组成自动重合器、分段器。 5.6 断路器可以装设二相或三相电流互感器，供过电流或短路保护用，也可以给智能控制器提供电流采集信号；根据用户要求可加装计量用电流互感器。

开关电源课程设计报告

现代电源技术课程实践报告 院系：物理与电气工程学院 班级：电气自动化一班 姓名: 李向伟 学号: 111101007 指导老师:苗风东

一、设计要求 （1）输入电压：AC220±10%V （2）输出电压: 12V （3）输出功率:12W （4）开关频率: 80kHz 二、反激稳压电源的工作原理

图2-1 反激稳压电源的电路图 三、 反激电路主电路设计 (1)(1)Np Vdc Ton Vo Tr Nsm -=+ （3-1） 1. 反激变压器主电路工作原理 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM 模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM

模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计. 1）工作过程： S 开通后，VD 处于断态，W1绕组的电流线性增长，电感储能增加； S 关断后，W1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD 向输出端释放。 反激电路的工作模式： 反激电路的理想化波形 S u S i S i V D t o t o ff t t t t U i O O O O 反激电路原理图

真空断路器安装

壹.安装 真空断路器的装配以ZN叁玖(见图三)为例，一般可分成三个部分安装，即前部、上部和后部。前部安装顺序是：骨架入位→支柱绝缘子→水平绝缘子→托架→下母排→灭弧室与并排绝线杆→上母排→导电夹软连接→触头弹簧座滑套→三角拐臂。上部安装顺序是：主轴及轴承座→油缓冲器→绝缘推杆。后部安装顺序是：操动机构→分闸弹簧→计数器，合、分闸指示，接地标志。再将上述三大部分安装联接起来：前部与上部，由绝缘推杆可调活接头用销子与三角拐臂连接；后部与上部，由操动机构的可调传动连杆用销子与主轴拐臂连接。装配过程简单、直观、方便。 贰.安装要求 （壹）安装前的各零件、组件必须检验合格。 （贰）安装用的工位器具、工具必须清洁并满足装配要求。紧固件拧紧时应使用呆扳手或梅花、套筒扳手，在灭弧室附近拧螺丝，不得使用活扳手。 （叁）安装顺序应遵守安装工艺规程，各元件安装的紧固件规格必须按设计规定采用。特别是灭弧室静触头端固定的螺栓，其长度规格绝不许弄错。 （肆）装配后的极间距离，上、下出线的位置距离应符合图样尺寸的要求。 （伍）各转动、滑动件装配后应运动自如，运动磨擦处涂抹润滑油脂。（陆）调整试验合格后应清洁抹净，各零部件的可调连接部位均应用

红漆打点标记，出线端处涂抹凡上林并用洁净的纸包封保护。 叁.机械特性参数测试、调整与出厂试验 叁.壹特性测试开距及接触行程、辅助开关初步调整后，便可进行电动合、分闸，并测量合、分闸时间、速度、不同期性和合闸弹跳等机械特性参数。机械特性参数的测试仪器主要有光线示波器和开关特性测量仪两种。前者较准确、直观；后者操作简便快捷，准确性可满足运行要求，适于现场使用。具体测试办法此略。 叁.贰机械特性的微调测试后对不合格的参数进行微调整，尽量使各机械特性参数达到最佳值。 （壹）不同期性的微调由测量找出合、分闸差异最大的一相，如该极合闸过早（迟），将该极的开距稍调大（小）一点，因三极开距已调整大致差不多，所以这时调整只需把该极绝缘拉杆的可调活接头旋入（出）半卷便可以。一般可调整使合、分闸不同期性达到Lms以内。（贰）合、分闸速度的微调合、分闸的速度受多方面因素的影响，但一般可调的部位主要是分闸弹簧和接触行程。分闸弹簧的松紧程度，对合分闸速度有影响，而接触行程（触头压力弹簧的压缩量）对分闸速度有主要影响。例如，合闸速度偏高而分闸速度偏低时，可把接触行程增大或把分闸弹簧予拉紧些，反之可调松些。又如，合闸速度合适，而分闸速度偏低，这时可调整总行程使其增大零.壹～零.贰mm左右，此时各极接触行程都增大了零.壹～零.贰mm，其分闸速度亦会上升；反之分闸速度过高亦可把接触行程调整小零.壹～零.贰mm，速度亦会降低。不同期性与速度调整后应重新测量修正各极

低压配电断路器保护级间配合口诀

低压配电断路器保护级间配合口诀 配电系统上下级保护电器的动作应具有选择性。 口诀 1．差别较大，同设瞬，上大。 2．差别较小，上延时。 3．上下选，上下长短1.3。 4．上下非，加级差，上下长2，上下瞬1.4。 5．上选下非，上短下瞬1.3，上瞬下单1.2。 6．上非下选，不合适。 7．下大上瞬，下限流，有选择。 解释：1．当上下级断路器出线端处预期短路电流有较大差别，且均设有瞬时脱扣器时，则上级断路器的瞬时脱扣器整定电流应大于下级的预期短路电流，以保证有选择性保护 2．当上下级断路器距离较近，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器延时动作，以保证有选择配合 3．当上下级保护电器都采用选择型断路器时，为保证上下级之间的动作选择性，上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级相应保护整定值的1.3倍。 4．上下级保护断路器都选择非选择型断路器时，应加大上下级之间的断路器的脱扣器整定电流的级差值， 一般按下述原则确定。 1）上一级保护电器的长延时脱扣器整定电流，宜不小于下一级长延时脱扣器整定电流的2倍。 2）上一级保护断路器的瞬时脱扣器整定电流，宜不小于下级瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。 3）末级非选择型断路器，其短路瞬时脱扣器整定电流应尽量小，但应躲过短时出现的过负荷尖峰电流。 5．当上级保护是选择性断路器，而下一级保护是非选择型断路器时，应符合如下条件： 1）上级保护断路器的短路短延时脱扣器的整定电流，应不小于下级保护断路器的短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍。 2）上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流应大于下级保护断路器出线端单相短路电流的1.2倍。 6．上级保护断路器是选择非选择型断路器，下级保护断路器采用选择型断路器时，不能保证下级保护先动作。 7.当下一级保护断路器出口端短路电流大于上一级的瞬时脱扣器整定电流时，为保证选择性，下级保护断路器宜选用限流型断路器。

10kV真空断路器分合闸线圈烧毁原因分析及处理

10kV真空断路器分合闸线圈烧毁原因分析及处理 发表时间：2018-01-30T17:33:54.050Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：曾伟胜 [导读] 摘要：本文以VSEP系列真空弹簧机构断路器为例，对导致真空弹簧机构断路器分合闸线圈烧毁的原因进行了分析，并针对缺陷原因提出了处理措施，以此来预防和减少类似故障的发生。 （广东电网有限责任公司汕尾供电局 516600） 摘要：本文以VSEP系列真空弹簧机构断路器为例，对导致真空弹簧机构断路器分合闸线圈烧毁的原因进行了分析，并针对缺陷原因提出了处理措施，以此来预防和减少类似故障的发生。 关键词：断路器；线圈烧毁；VSEP系列。 0、引言 针对日常班组处理缺陷统计，其10kV真空断路器分合闸线圈烧损的缺陷率占据了首位位置，分别是2014年26起，2015年18起，2016年21起，其中合闸线圈烧损率占其85%。缺陷故障率高，将增加了检修的工作量、生产成本和非计划停电次数，直接影响了电力系统的供电可靠性。因为10kV出线直接影响到数以万计的用户，为了提高电力系统的供电可靠性，我们必须对此类缺陷的原因进行深入的研究分析，并提出有效的解决措施，尽可能的减少类似故障的发生，下面以VSEP型真空断路器为例来进行研究分析。 1、VSEP系列断路器 1.1分析故障原因前，先来了解VSEP型断路器机构的工作原理。真空断路器操作机构，如下图： 真空断路器操动机构（图1） ①储能电机及手动储能孔位②传动链条③储能弹簧④储能保持掣子及顶轴⑤滚轮⑥凸轮⑦电气闭锁线圈⑧合闸半轴联板⑨辅助开关、拐臂头、连杆⑩分闸半轴联板?分闸半轴 1.2真空断路器操作机构工作原理： 储能：储能电机或者是手动储能①，能带动传动链条②带动储能轴跟随传动并通过拐臂拉伸对储能弹簧③进行拉伸储能，到达储能位置时，储能轴与链轮传动系统脱开储能保持掣子④顶住滚轮⑤，保持储能位置。同时，储能到位后辅助接点闭合，电机回路断电后储能电机停止工作，如是手动储能，位置到达后储能机构将进行脱扣空转。 合闸：合闸操作分电动和手动，其工作原理就是让其合闸触板带动合闸半轴运动，让合闸半轴另一边的储能保持掣子④脱扣滚轮⑤，合闸弹簧释放能量收缩同时通过拐臂使储能轴和轴上的凸轮⑥转动，凸轮⑥又驱动连杆机构带动连接头和动触头进入合闸位置，并压缩触头弹簧，保持触头所需接触压力。手动合闸和电气合闸的区别就在于：电气合闸是利用合闸线圈通电击打触动合闸半轴联板动作，但电气合闸必须通过电气闭锁⑦才能可靠动作，而手动合闸就是手动来让合闸半轴联板动作。 分闸：可人工触按分闸按钮即分闸半轴联板⑩带动分闸半轴?脱扣，也可靠电气程序分闸线圈得电或过流脱扣电磁铁动作使合闸保持掣子与半轴脱扣而实现分闸操作。由触头弹簧和分闸弹簧储存的能量使真空灭弧室动静触头分离。 2、分、合闸线圈烧毁举例及分析 2.1 真空断路器的分合闸线圈 在真空断路器的弹簧操作机构中，分、合闸线圈不是断路器动作的直接动力，而是直接接在控制回路中，作用于分、合闸半轴联板，使储能弹簧的能量得以释放。分、合闸线圈是在被施加额定电压和额定电流后，产生击打分、合闸半轴联板的冲击力，打开闭锁弹簧能量的掣子扣接，实现分、合闸的。分、合闸线圈的作用时间很短，一般是几十毫秒，分、合闸线圈只需在这个瞬间提供一个打开保持掣子扣接的动力，这个动力来源于分、合闸线圈的旋转磁场，即通过线圈的电流，因此分、合闸线圈的额定电流通电时间短。如果线圈通过较大的电流或者长时间通电，线圈就会发生过热而烧毁。线圈一般烧损时间为4~6秒之间。即假设机构故障，使分合闸线圈得电后不能瞬时实现机构脱扣，线圈通电超过4秒后烧损几率将增大。 2.2 分、合闸线圈烧毁缺陷的原因分析 导出近年来广东汕尾地区10kV真空断路器合闸线圈烧坏缺陷进行统计分析，并结合2.1节对分、合闸线圈的作用原理进行分析，总结出分、合闸线圈烧坏的原因有以下几点： 1)分、合闸线圈电阻变大或者端电压不足，都会使通过分、合闸线圈的电流较小，以致线圈产生的磁场作用在分、合闸顶杆的作用力不足，不能正常打开保持掣子，导致分、合闸线圈由于长时间通电而烧毁。 2)断路器的操动机构故障。㈠、分、合闸半轴转动卡涩；㈡、分闸触板⑩角度过高，分闸线圈冲杆行程过短，使其无法对在有效的行程内对分闸触板进行击打脱扣，这些都将导致分、合闸线圈长时间通过电而不能瞬时使保持掣子脱扣，进而将烧坏线圈。 3)弹簧储能故障。㈠、储能电机故障、储能弹簧断裂、与储能机构联动的辅助开关故障。在弹簧未储能情况下合闸，合闸线圈将一直通电，持续通电将造成合闸线圈烧毁。㈡、储能电机故障没有足够的力量储能拐臂到位后与保持掣子保持合适的扣接量，使合闸线圈通过额定电压和额定电流时所产生的冲击力不足以使保持掣子脱扣，导致线圈长时间通电而烧毁。 4)断路器的辅助开关故障、或拐臂头及连杆故障。如真空断路器操作机构（图）辅助开关⑨，如果该辅助开关故障或常闭、常开触点异常或者是拐臂头及连杆脱落，使开关机构分合闸位置无法通过辅助开关进行正确表示，分、合闸线圈将会持续通电，进而造成线圈损

10KV真空断路器说明

真空断路器的应用 一：真空的绝缘特性 真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙（2—3毫米）情况下，有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金属材料的熔点上。抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。实验表明，真空度越高，气体间隙的击穿电压越高，但在10-4托以上，就基本保持不变了，所以，要保持真空灭弧室的绝缘强度， 其真空度应不低于10-4托。 二：真空中电弧的形成与熄灭 真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产生电弧的主要因素，真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时，开断电流的大小不同，电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。 1.小电流真空电弧 触头在真空中开断时，产生电流和能量十分集聚的阴极斑点，从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都很高，电弧就在其中燃烧。同时，弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散，电极也不断的蒸发新的质点来补充。在电流过零时，电弧的能量减小，电极的温度下降，蒸发作用减少，弧柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴极斑消失，电弧熄灭。有时，蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度，电弧突然熄灭，发生截流现象。 2.大电流真空电弧 在触头断开大的电流时，电弧的能量增大，阳极也严重发热，形成很强的集聚型的弧柱。同时，电动力的作用也明显了，因此，对于大电流真空电弧，触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电流太大，超过了极限开断电流，就会造成开断失败。此时，触头发热严重，电流过零以后仍然蒸发，介质恢复困难，不能断开电流。 三：断路器的结构和工作原理 真空断路器的生产厂家比较多，型号也较繁杂。按使用条件分为户内（ZNx—**）和户外（ZWx—**）两种类型。主要由框架部分，灭弧室部分(真空泡)，和操动机构部分组成。 下面以浙江华仪电器科技股份有限公司生产的ZW27—12型户外高压真空断路器为例，说明其结构与工作原理。断路器本体部分由导电回路，绝缘系统，密封件和壳体组成。整体结构为三相共箱式。其中导电回路由进出线导电杆，进出线绝缘支座，导电夹，软连接与真空灭弧室连接而成。此机构为电动储能，电动分合闸，同时具有手动功能。整个结构由合闸弹簧，储能系统，过流脱扣器，分合闸线圈，手动分合闸系统，辅助开关，储能指示等部件组成。 3.工作原理真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流目的。 4动作原理储能过程：当储能电机14接通电源时，电机带动偏心轮转动，通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摆动，推动储能棘爪6摆动，使棘轮11转动，当棘轮11上的销与储能轴套32的板靠住以后，二者一起运动，使挂在储能轴套上32上的合闸弹簧21拉长。储能轴套32由定位销13固定，维持储能状态，同时，储能轴套32上的拐

断路器选择原则

断路器选择的原则 摘要：最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用（照明、家用电器等）三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。 关键词：断路器选用原则使用要点 一、不同的负载应选用不同类型的断路器 最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用（照明、家用电器等）三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。 （一）、对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。所谓选择型是指断路器具有 过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。万能式 （又称框架式） 断路器中的DW15系列、DW17（ME）系列、AH系列和 DW40、DW45系列中大部分是B型，而DZ5、DZ15、 DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和万能式 DW15、DW17的某些规格因仅有过载长延时、短路瞬时的

二段保护，它们是属于非选择型的A类断路器。选择性保护，如图1所示。 图1 当F点短路时，只有靠近F点的QF2断路器动作，而上方位的QF1断路器不动作，这就是选择性保护（由于QF1不动作，就使未发生故障的QF3、QF4支路保持供电）。 如果QF2和QF1都是A类断路器，则F点发生短路，短路电流值达一定值时，QF1、QF2同时动作，QF1断路器回路及其下的支路全部停电，就不是选择性保护了。 能够实现选择性保护的原因是，QF1为B类断路器，它具有短路短延时性能，当F点短路时，短路电流流过QF2支路，也流过QF1回路，QF2的瞬时动作脱扣器动作（通常它的全分断时间不大于0.02s即≤0.02s），因QF1的短延时，QF1在0.02s内不会动

12种开关电源拓扑及计算公式

输入输出电压关系 D T Ton Vin Vout == 开关管电流 Iout Iq =(max)1开关管电压 Vin Vds =二极管电流 ) 1(1D Iout Id ?×=二极管反向电压 Vin Vd =12、BOOST 电路 输入输出电压关系 D Ton T T Vin Vout ?= ?=11 开关管电流 11( (max)1D Iout Iq ?×=开关管电压 Vout Vds =二极管电流 Iout Id =1二极管反向电压 Vout Vd =13、BUCK BOOST 电路 输入输出电压关系 D D Ton T Ton Vin Vout ?= ?=1开关管电流 11( (max)1D Iout Iq ?×=开关管电压 Vout Vin Vds ?=二极管电流 Iout Id =1二极管反向电压 Vout Vin Vd ?=1

输入输出电压关系 D D Vin Vout ?= 1开关管电流 )1( (max)1D D Iout Iq ?×=开关管电压 Vout Vin Vds +=二极管电流 Iout Id =1二极管反向电压 Vin Vout Vd +=15、FLYBACK 电路 输入输出电压关系 Lp Iout Vout T D Vin Vout ×××=2开关管电流 (max)1Lp Ton Vin Iq ×= 开关管电压 Ns Np Vout Vin Vds × +=二极管电流 Iout Id =1二极管反向电压 Np Ns Vin Vout Vd × +=16、FORW ARD 电路 输入输出电压关系 D Np Ns T Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流 Iout Np Ns Iq ×= (max)1开关管电压 Vin Vds ×=2二极管电流 D Iout Id ×=1

电动力计算

高压断路器 第一章 概述 （2006-11-24） 第一节 ：高压断路器的用途和基本结构 高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。 根据控制和保护的对象不同，它大致可以分为以下几种类型： （1）：发动机断路器—控制、保护发动机用的断路器； （2）：输电断路器—用于35kv 及以上输电系统中的断路器； （3）：配电断路器—用于35kv 及以下的配电系统中的断路器； （4）：控制断路器—用于控制、保护经常启动的电力设备，如高压电动机、电弧炉等的断路器。 还有按使用的电压等级来划分，有： （1）：中压断路器—在35kv 及以下电压等级使用的断路器； （2）：高压断路器—110、220kv 电压等级使用的断路器； （3）：超高压断路器—330kv 及以上电压等级使用的断路器。 按断路器灭弧原理来划分，有油断路器、气吹断路器（如空气断路器、六氟化硫断路器）、真空断路器和磁吹断路器等。 高压断路器的典型结构简图如下： 有开断和关合电路的执行元件，它包括触头、导电部分和灭弧室等；操动机构用以操动触头的分合动作；还有绝缘支柱和安装基座。 第二节：对断路器的主要要求 对其要求大致分成以下三个方面： 一：开断、关合电路方面 1：开断负载电路和短路故障 断路器开断电路时，主要的困难是熄灭电弧。由于电力网电压高、电流大电弧熄灭更加困难。在电力网发生故障时，短路电流比正常负荷电流大的多，这时电路最难开断。因此，可靠地开断短路故障是高压断路器的主要的，也是最困难的任务 。 标志高压断路器开断短路故障能力的参数是： 额定电压e U ，单位kv ； 额定开断电流ke I ，单位kA ; 习惯上，经常使用的另一个参数是额定断流容量de P ，单位兆伏安。对于三相电路，de P 的计算公式是 de e ke P I （1－1） 2：快速开断 电力网发生短路故障后，要求继电保护系统动作要快。更重要的是，在超高压电力网中，缩短断路器开断时间可以增加电力系统的稳定性。参看图1－3。

断路器的选择重要性

断路器的选择 1、一般选用原则 (1)根据用途选择断路器的型式及极数； 根据最大工作电流选择断路器的额定电流；根据需要选择脱扣器的类型、附件的种类和规格。具体要求是： ①断路器的额定工作电压≥线路额定电压； ②断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流； ③断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流（一般按有效值计算）； ④线路末端单相对地短路电流≥倍断路器瞬时（或短延时）脱扣整定电流；⑤断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压； ⑥断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压； ⑦电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压； ⑧断路器用于照明电路时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。 (2)采取断路器作为单台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为电动机启动电流的倍（DW系列断路器）或倍（DZ系列断路器）。 (3)采用断路器作为多台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为倍最大一台电动机的启动电流再加上其余电动机的工作电流。 (4)采用断路器作为配电变压器低压侧总开关时，其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值，脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流，短路保护的

整定电流一般为变压器额定电流的6-10倍；过载保护的的整定电流等于变压器的额定电流。 (5)初步选定断路器的类型和等级后，还要与上、下级开关的保护特性进行配合，以免越级跳闸，扩大事故范围。 2、电动机保护用断路器的选用 电动机保护用断路器可分为两类： 一类是指断路器只作保护而不负担正常操作；另一类是指断路器需兼作保护和不频繁操作之用。后一类情况需考虑操作条件和电寿命。电动机保护用断路器的选用原则为： (1) 长延时电流整定值等于电动机额定电流。 (2) 瞬时整定电流：对保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流等于（8-15）倍电动机额定电流，取决于被保护电动机的型号、容量和启动条件；对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流等于（3-6）倍电动机额定电流，取决于被保护绕线转子电动机的型号、容量和启动条件。 (3) 6倍长延时电流整定值的可返回时间大于等于电动机实际启动时间。按启动时负载的轻重，可选用可返回时间为1、3、5、8、15S中的某一档。 3、导线保护断路器的选用 照明、生活用导线保护断路器，是指在生活建筑中用来保护配电系统的断路器，选用时应考虑： (1) 长延时整定值小于等于线路计算负载电流。 (2) 瞬时动作整定值等于（6-20）倍线路计算负载电流。 低压配电系统中断路器的科学选型 低压配电系统中断路器的科学选型

开关电源-高频-变压器计算设计

要制造好高频变压器要注意两点： 一是每个绕组要选用多股细铜线并在一同绕,不要选用单根粗铜线,简略地说便是高频交流电只沿导线的表面走,而导线内部是不走电流的实习是越挨近导线中轴电流越弱,越挨近导线表面电流越强。选用多股细铜线并在一同绕,实习便是为了增大导线的表面积,然后更有效地运用导线。 二是高频逆变器中高频变压器最好选用分层、分段绕制法,这种绕法首要目的是削减高频漏感和降低分布电容。 1、次级绕组：初级绕组绕完，要加绕(3~5层绝缘垫衬再绕制次级绕组。这样可减小初级绕组和次级绕组之间分布电容的电容量，也增大了初级和次级之间的绝缘强度，契合绝缘耐压的需求。减小变压器初级和次级之间的电容有利于减小开关电源输出端的共模打扰。若是开关电源的次级有多路输出，而且输出之间是不共地的为了减小漏感，让功率最大的次级接近变压器的初级绕组。 若是这个次级绕组只要相对较少几匝，则为了改善耦合状况，仍是应当设法将它布满完好的一层，如能够选用多根导线并联的方法，有助于改善次级绕组的填充系数。其他次级绕组严密的绕在这个次级绕组的上面。当开关电源多路输出选用共地技能时，处置方法简略一些。次级能够选用变压器抽头方式输出，次级绕组间不需要采用绝缘阻隔，从而使变压器的绕制愈加紧凑，变压器的磁耦合得到加强，能够改善轻载时的稳压功能。 2、初级绕组：初级绕组应放在最里层，这样可使变压器初级绕组每一匝用线长度最短，从而使整个绕组的用线为最少，这有效地减小了初级绕组自身的分布电容。通常状况下，变压器的初级绕组被规划成两层以下的绕组，可使变压器的漏感为最小。初级绕组放在最里边，使初级绕组得到其他绕组的屏蔽，有助于减小变压器初级绕组和附近器材之间电磁噪声的相互耦合。初级绕组放在最里边，使初级绕组的开始端作为衔接开关电源功率晶体管的漏极或集电极驱动端，可削减变压器初级对开关电源其他有些电磁打扰的耦合。 3、偏压绕组：偏压绕组绕在初级和次级之间，仍是绕在最外层，和开关电源的调整是依据次级电压仍是初级电压进行有关。若是电压调整是依据次级来进行的则偏压绕组应放在初级和次级之间，这样有助于削减电源发生的传导打扰发射。若是电压调整是依据初级来进行的则偏压绕组应绕在变压器的最外层，这可使偏压绕组和次级绕组之间坚持最大的耦合，而与初级绕组之间的耦合减至最小。 初级偏压绕组最佳能布满完好的一层，若是偏压绕组的匝数很少，则能够采用加粗偏压绕组的线径，或许用多根导线并联绕制，改善偏压绕组的填充状况。这一改善方法实际上也改善了选用次级电压来调理电源的屏蔽才干，相同也改善了选用初级电压来调理电源时，次级绕组对偏压绕组的耦合状况。 高频变压器匝数如何计算？很多设计高频变压器的人都会有对于匝数的计算问题，那么我们应该如何来计算高频变压器的匝数，从而解决这个问题？接下来，晨飞电子就为大家介绍下匝数的计算方法：

低压配电系统的选择性保护技术和对各级断路器的要求

低压配电系统的选择性保护技术和对各级断路器的要求 选择性保护是指两个或两个以上保护装置的动作特性进行相互配合，当在某个指定范围内发生短路、接地或其他过流现象时，在这个范围内指定动作的装置进行动作以切除故障，而此范围外的装置不动作。也就是当低压配电系统中某一点发生过流故障时，配电的电气设备按照预先规定的动作顺序进行有选择的开断动作，绝对不允许越级脱扣。选择性保护的重要意义在于：当低压配电系统出现短路故障、接地等过电流现象时，配电系统中的保护装置既要能够可靠切除故障，又要保证停电范围最小。 1、系统选择性保护技术在短路保护的区域范围内，实现低压配电系统中断路器的保护性跳闸是很困难的，需要以下几种方法相互配合完成。 1.1电流选择性 当低压配电系统中发生短路故障时，可根据系统线路阻抗的差异造成上下级断路器测得短路电流大小的不同，进行电流的选择性保护。此项保护依靠相邻级的断路器中脱扣器的动作值不同来实现，这种方法可应用于A类塑壳断路器、小型断路器和剩余动作电流断路器的保护中。按照相关标准，一般要求断路器1的最小瞬动电流不小于断路器2的最小瞬动电流的1.4倍。 1.2时间选择性 当短路电流较大时，可根据上下级断路器动作时间不同来实现选择性保护。断路器的断开工作过程如下：发生短路故障后，脱扣器自动解扣，断路器的触头在操作机构的作用下断开，过程中产生的电弧经由灭弧装置熄灭，断路器开断工作完成。从短路开始到脱扣器即将解扣前的这段时间叫做脱扣时间；从短路发生直到全部分断动作完成的时间叫做全分断动作时间。为保证时间选择性，断路器必须满足：在安秒特性曲线中，主断路器的脱扣时间大于分支断路器的全分断动作时间。 对于A类断路器，上下相邻两级断路器的脱扣曲线在过载区内不相交，也不重合，但在瞬动区，两条曲线则会出现交叉甚至重合。因此为实现时间选择性，上级断路器应采用具有耐受电流能力和短路短延时的B类断路器。

开关电源热阻计算方法及热管理

开关电源热阻计算方法及热管理 我们设计的DC-DC电源一般包含电容、电感、肖特基、电阻、芯片等元器件；电源产品的转换效率不可能做到百分百，必定会有损耗，这些损耗会以温升的形式呈现在我们面前，电源系统会因热设计不良而造成寿命加速衰减。所以热设计是系统可靠性设计环节中尤为重要的一面。但是热设计也是十分困难的事情，涉及到的因素太多，比如电路板的尺寸和是否有空气流动。 我们在查看IC产品规格书时，经常会看到R JA 、T J 、T STG 、T LEAD 等名词；首先R JA 是指芯 片热阻，即每损耗1W时对应的芯片结点温升，T J 是指芯片的结温，T STG 是指芯片的存储温 度范围，T LEAD 是指芯片的加工温度。 二、术语解释 首先了解一下与温度有关的术语：T J 、T A 、T C 、T T 。由“图1”可以看出，T J 是指芯片 内部的结点温度，T A 是指芯片所处的环境温度，T C 是指芯片背部焊盘或者是底部外壳温度， T T 是指芯片的表面温度。 数据表中常见的表征热性能的参数是热阻R JA ，R JA 定义为芯片的结点到周围环境的热阻。 其中T J = T A +（R JA *P D ） 图1.简化热阻模型 对于芯片所产生的热量，主要有两条散热路径。第一条路径是从芯片的结点到芯片 顶部塑封体(R JT )，通过对流/辐射(R TA )到周围空气；第二条路径是从芯片的结点到背部焊 盘(R JC )，通过对流/辐射(R CA )传导至PCB板表面和周围空气。 对于没有散热焊盘的芯片，R JC 是指结点到塑封体顶部的热阻；因为R JC 代表从芯片内 的结点到外界的最低热阻路径。 三、典型热阻值 表1典型热阻

开关电源经典设计步骤

开关电源设计步骤 步骤1 确定开关电源的基本参数 ① 交流输入电压最小值u min ② 交流输入电压最大值u max ③ 电网频率F l 开关频率f ④ 输出电压V O （V ）：已知 ⑤ 输出功率P O （W ）：已知 ⑥ 电源效率η：一般取80％ ⑦ 损耗分配系数Z ：Z 表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级， Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2 根据输出要求，选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3 根据u ，P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin ① 令整流桥的响应时间tc=3ms ② 根据u ，查处C IN 值 ③ 得到V imin 步骤4 根据u ，确定V OR 、V B ① 根据u 由表查出V OR 、V B 值 ② 由V B 值来选择TVS 步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比Dmax V OR Dmax= ×100％ V OR +V Imin －V DS(ON) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) ② 应在u=umin 时确定Dmax 值，Dmax 随u 升高而减小 步骤6 确定初级纹波电流I R 与初级峰值电流I P 的比值K RP ，K RP =I R /I P K RP u(V) 最小值(连续模式) 最大值(不连续模式) 固定输入:100/115 0.4 1 通用输入:85~265 0.4 1 固定输入:230±35 0.6 1 确定C IN ,V Imin 值 u(V) P O (W) 比例系数(μF/W)C IN (μF) V Imin (V) 固定输入:100/115 已知 2~3 (2~3)×P O ≥90 通用输入:85~265 已知 2~3 (2~3)×P O ≥90 固定输入:230±35 已知 1 P O ≥240 u(V) 初级感应电压V OR (V)钳位二极管 反向击穿电压V B (V) 固定输入:100/115 60 90 通用输入:85~265 135 200 固定输入:230±35 135 200

断路器的分类与选择你知道吗

断路器的分类与选择你知道吗 1、高压断路器(QF)——短路、灭弧、正常负荷 高压断路器具有可靠的灭弧装置，其灭弧能力很强，电路正工作时，用来接通或切断负荷电流，在电路发正故障时，防止事故扩大，保证安全运行。也可用来切断巨大的短路电流。高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 高压断路器按灭弧介质的不同可分为多油灭弧断路器、少油断路器、高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、磁吹断路器等。 2、负荷开关(QL)——过负荷电流，简单灭弧 负荷开关吸具有简单的灭弧装置，其灭弧能力有限，在电路正常工作时，用来接能或切断负荷电流，但在电路断路时，不能用来切断巨大的短路电流，负荷开关断开后，有可见的断开点，是其特点。 3、隔离开关(QS)——无灭弧，有明显断点 隔离开关没有特殊的灭弧装置，其灭弧能力微弱，故一般用来隔离电压，将已由短路器切断，没有负荷电流流过的电路接通或切断，而不能用来接能或切断负荷电流。隔离开关的主要用途是当电气设备需停电检修时，用它来隔离电源电压，并造成一个明显的断开点，以保证检修人员工作的安全。

一般大容量超过400KVA的装断路器，或者真空负荷开关，低于这个的装压气式负荷开关熔断器组合电器，也就是用熔断器来切断过电流!而且熔断器带有撞击器!熔断器动作负荷开关就会跳闸! 对于低压装了隔离开关可以方便检修下面的断路器!且隔离开关不能带负荷操作! 低压断路器的几种类型 1、框架断路器(万能式)——ACB 在额定电流上，原则上额定电流630A心上要求采用框架断路器，塑壳断路器一般为630A(一些新产品可达到1600A)以下。可见框架断路器的额定电流要大很多，一般为630A-6300A。另外在分段能力上，框架断路器要比塑壳断路器高。 在实际应用中，800A以上的回路或分段能力要求特别高的回路或需要功能较多的回路应该采用框架断路器，630A以下的回路，一般使用塑壳断路器。框架断路器的所有零件都装在一个绝缘的金属框架内，常为开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，多用在电源端总开关。过电流脱扣器有电磁式，电子式和智能式脱扣器等几种。断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护，每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内调整。 2、塑壳断路器——MCCB

真空断路器试验规范

真空断路器试验规范 真空断路器试验项目及标准 1、辅助及控制回路交流耐压 试验方法 辅助和控制回路交流耐压值为1000V，可采用普通试验变压器或500V兆欧表摇测1min代替， 安全措施及注意事项 试验中回路中不应有其它工作进行，使用兆欧表测量后应充分放电， 试验标准 不应有击穿情况 2、合闸接触器和分合闸电磁铁线圈的直流电阻和绝缘电阻 试验方法 使用单臂电桥测量合闸接触器和分合闸电磁铁线圈的直流电阻，使用1000V兆欧表测量绝缘电阻， 安全措施及注意事项 测量后应充分放电， 试验标准 1）绝缘电阻不低于1MΩ。 2）直流电阻应符合制造厂规定 3、断路器整体和断口间绝缘电阻 试验方法

使用2500V兆欧表测量真空断路器整体对地和断口间绝缘电阻，安全措施及注意事项 1）试验时应记录环境温度。 2）测量后对所测回路进行放电， 试验标准 交接时、大修后：35kV 3000 MΩ10kV 1200 MΩ 运行中：35kV 1000 MΩ10kV 300 MΩ 4、导电回路电阻 试验方法 将断路器合闸，将导电回路测试仪试验线接至断路器一次接线端上，电压线接在内侧，电流线接在外侧。如采用直流压降法测量，则电流应不小于100A； 安全措施及注意事项 接线时应和注意保持与带电设备距离； 试验标准 导电回路电阻数值应符合制造厂的规定 5、合、分闸时间及同期性及合闸弹跳时间 试验方法 1）将断路器特性测试仪的合、分闸控制线分别接入断路器二次控制线中，用试验接线将断路器一次各断口的引线接入测试仪的时间通道。 2）将可调直流电源调至额定操作电压，通过控制断路器特性测

试仪，对真空断路器进行分、合操作，得出是各相合、分闸时间及合闸弹跳时间。三相合闸时间中的最大值与最小值之差即为合闸不同期；三相分闸时间中的最大值与最小值之差即为分闸不同期。 3）试验时也可采用站内直流电源作为操作电源；对于电磁操作机构，应将合闸合控制线接至合闸接触器线圈回路 安全措施及注意事项 1）试验时也可采用站内直流电源作为操作电源；对于电磁操作机构，应将合闸合控制线接至合闸接触器线圈回路。 2）采用外接直流电源时，应防止串入站内运行直流系统 试验标准 1）合、分闸时间与合、分闸不同期应符合制造厂的规定。 2）合闸弹跳时间除制造厂另有规定外，应不大于2ms 6、合闸接触器及合、分闸电磁铁的最低动作电压 试验方法 1）将直流电源的输出经刀闸分别接入断路器二次控制线的合闸或分闸回路中，在一个较低电压下迅速合上并拉开直流电源出线刀闸，断路器不会动作，逐步提高此电压值，重复以上步骤，当断路器正确动作时，记录此前的电压值。则分别为合、分闸电磁铁的最低动作电压值。 2）如果存在第二分闸回路，则应同时测量第二分闸电磁铁的最低动作电压 试验标准