《SF6斷路器強流開斷過程滅弧室瞬態壓力分布測量》是依託清華大學，由高文勝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：SF6斷路器強流開斷過程滅弧室瞬態壓力分布測量
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：高文勝
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
滅弧過程中的氣流場分布是決定SF6斷路器開斷能力的關鍵，目前對氣流場的研究主要採用仿真分析方法，已取得大量研究成果，但缺乏相關試驗測量手段的支持和驗證。準確的滅弧室瞬態壓力測量對校核氣流場仿真結果、分析滅弧性能、最佳化滅弧室結構有著重要的參考價值。但由於在強流開斷過程中滅弧室壓力特性表現為ms級瞬態壓力波，同時測量過程受到高溫、高電壓、強電流、強電磁場、強機械振動等多重干擾的影響，導致滅弧室噴管等關鍵部位的壓力測量難以實現。本項目擬對SF6斷路器強流開斷過程中的滅弧室內瞬態壓力測量方法進行系統研究，採用振盪迴路對真型斷路器模型的開斷過程進行模擬試驗，建立滅弧室瞬態壓力試驗檢測平台，實現對斷路器有載開斷全過程中壓氣缸和噴管內部壓力分布和壓力變化的有效測量，重點解決高溫高壓隔離、感測方式、瞬態壓力波傳播特性、測量結果分析和干擾抑制等關鍵技術瓶頸問題，以期提高我國高壓斷路器的設計、製造和運行水平。
結題摘要
本項目的研究內容和目標是對SF6斷路器強流開斷過程中的滅弧室內瞬態壓力測量方法進行系統研究，採用振盪迴路對真型斷路器模型的開斷過程進行模擬試驗，建立滅弧室瞬態壓力試驗檢測平台，實現對斷路器有載開斷全過程中壓氣缸和噴管內部壓力分布和壓力變化的有效測量，重點解決高溫高壓隔離、感測方式、瞬態壓力波傳播特性、測量結果分析和干擾抑制等關鍵技術瓶頸問題，以期提高我國高壓斷路器的設計、製造和運行水平。 本項目提出了基於壓阻式感測器和帶阻尼畢脫管的動態壓力測量方法，研究難點在於如何在電弧開斷過程中高溫、高壓、強瞬態電磁環境下準確測量滅弧室內的暫態壓力分布，目前取得的主要成果如下: (1) 搭建了激波管模擬實驗平台，可測試不同導管結構動態回響特性，建立了畢託管瞬態壓力傳播模型。 (2) 針對SF6斷路器滅弧室暫態壓力測量的安裝問題，基於Bergh-Tijdeman公式研究了不同導管結構的導壓特性，給出了滿足不同測點測量要求的導管參數限制條件，採用導管內充阻尼填料和採用細密多孔導管兩種方式，實現對導管中壓力波共振現象的臨界阻尼，很好地解決了導管測壓結構的共振抑制和瞬態壓力波準確測量間的矛盾。 (3) 採用壓阻式壓力感測器和帶阻尼畢脫管進行SF6斷路器動態壓力測量，良好解決了暫態回響速度、抗機械衝擊、抗電磁干擾、高溫隔離和高電壓隔離問題，能夠準確測量斷路器開斷過程中壓氣缸內的壓力變化和噴管上游的壓力變化，以及斷路器吹弧過程中噴管喉部和噴管下游的壓力變化。 (4) 系統獲取了不同開斷電流和不同燃弧時間條件下的斷路器滅弧室壓力變化數據，對分析改進滅弧室結構、完善仿真分析方法等具有重要價值。
