燃弧时间分为一极燃弧时间和三极开关燃弧时间。 一极燃弧时间指从一极中起弧瞬间到该极中电弧最终熄火瞬间的时间间隔,三极开关燃弧时间指从某极中首先起弧瞬间到各极均熄弧瞬间的时间间隔。 按技术标准规定的试验条件确定的用以表征高压开关设备工作能力的一组特性数据。 主要有额定短路开断电流、瞬态恢复电压、工频恢复电压、峰值耐受电流、额定短路持续时间、燃弧时间等。准确测量断路器燃弧时间的关键是确定电弧的起弧时刻。 通过对线路发生故障后的部分故障线路的三相电流录波数据滤波后进行拟合,预测之后的电流变化,并与实际电流数据比较,求得电流畸变量。当畸变量大于设定阈值时,即可认为该时间点为断路器的触头始分点;断路器首开相的触头始分点即起弧时刻。 开断完成的时间点即熄弧点为相电流小于设定阈值的时间点,末开相的熄弧点为熄弧时刻。 起弧时刻与熄弧时刻之间的时间差为断路器的燃弧时间。利用电磁暂态分析程序 EMTP 仿真证明了该方法的可行性和较高的可靠性。 利用系统发生故障到断路器分闸线圈带电这段时间的三相电流录波信号,低通滤波之后进行数据拟合,预测之后的电流变化情况,然后与实际电流相比较求出触头始分时间点。 开断完成的时间点即熄弧点为相电流小于某一值的时间点。
首开相的触头始分点为燃弧时间初始点,末开相的熄弧点为结束点,二者之间的时间差为燃弧时间。
燃弧时间随电流变化的规律由电流等级范围决定。燃弧时间在小电流段随电流增长而增长很快,而到了中等电流时却增长得较慢。
这种增长率的衰减可以归结为电弧形态和等离子体构成的改变 ,即电流在小电流段增长时,阳极电弧逐步转变成为阴极电弧;而中等电流时,电弧的产生由主要是金属蒸气逐步转变为主要是环境气体电离。 直流14V感性负载下各种材料的燃弧时间曲线几乎重合。但在阻性条件下,不同材料的燃弧时间不同 ,其大小顺序为: AgCdO >AgSnO2 >AgN i >AgCu >Ag 电源电压为42V时各触头材料在阻性、感性两种负载下燃弧时间与电流关系的试验结果。各种材料在感性负载电流 <10A和阻性负载电流 < 20A下的燃弧时间基本相同,这可能是因为此时电弧能量基本相同,约为2J。而超过这个临界能量值之后,由于触点材料金相组织的不同,而使其燃弧时间不同。阻性、感性两种负载下,各材料燃弧时间的大小顺序为: AgSnO2 >AgFeOx >AgZnO >AgCu >AgN i >Ag
相对触头分断平均速度来说,分断初速度可以更好地描述电弧的燃弧情况。触点的运动过程是一个变加速的过程,触点分断平均速度大,并不能说明在燃弧期间,拉弧的有效速度也大。因此用触点分断平均速度来评述触点的分断是不严格的,而触点分离初速度所对应的时刻正是电弧起燃的时刻,所以与电弧的燃弧情况密切相关。
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