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继电器电弧特性对触点熔焊及寿命的影响

魏梅芳

   开关电器的可靠性直接影响整个电力系统的可靠性。电触头是开关电器的关键部件之一,其性能直接关系到开关电器的电性能,所以研究触头的电寿命对于故障诊断、系统维修等具有重要作用。本文总结分析了表面粗糙度法、触头的有效接触距离法、接触电阻法、簇射电弧法、燃弧参数的统计分析法、触头的质量损耗法、频谱分析法和多变量寿命预测法等目前用于电器剩余电寿命预测的多种方法及各自特点,尝试了一种新的触头材料电寿命诊断预测方法,即通过开合电路操作过程中的电弧电流/电压波形的时序特征变化来预测触头剩余电寿命的多少。 本文设计了一套采用三相桥式半控整流技术的直流电源系统并进行了初步调试,根据AgSnO2、AgNi10、AgNi0.15三种触点材料在灯、阻性、感性三种负载条件下试验测试出的分断/闭合电压、电流波形,基于LabVIEW虚拟仪器在时域和频域中进行了数据分析。 时域数据分析结果表明:波形分析法可以及时发现开断过程中出现的触点短时熔焊现象,有利于综合判断触头的工作可靠性;短时熔焊现象具有随机性和突发性,短时熔焊现象出现之前的分断燃弧时间基本保持不变;燃弧电量和燃弧能量的变化主要取决于分断电流时间的变化。因此,在电器寿命诊断和预测中必须重视分断电流时间的监测与分析。 在频域中,利用小波变换的时频局部化特征,对开合电路操作过程中的电弧电流、电压波形进行了小波变换,提取了模极大值和功率谱重心指标等特征量。结果表明:模极大值出现在触点分离时刻附近,且其随操作次数的增加没有明显的变化趋势,也与分断电流时间无关;在信号的各个频带内,随着操作次数的增加,功率谱重心基本保持不变。……   
[关键词]:开关电器;触头电寿命;波形分析法;短时熔焊;小波变换
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中科技大学2006年