低压交流电弧电流零区电压波形特征分析与应用

发布时间：2021-09-23 14:29

　　交流电弧的电压和电流波形包含丰富的电弧特征信息。电弧是否熄灭取决于电流过零后的极短时间内介质恢复强度与电压恢复强度的竞争,电流零区的电压波形可能含有反映燃弧趋势特征的有用信息。该文对交流电弧电流零区的电压波形进行分析,利用小波能量谱变换研究不同条件下电压波形的特征及其与电弧燃弧趋势的联系。研究结果表明,电流零区电弧电压的高尺度小波能量谱特征值与电弧燃弧趋势存在相关性。以第四尺度小波能量谱特征值作为反馈控制判据,提出智能交流接触器自适应分断控制策略,并设计控制样机进行实验验证,为交流电弧特征分析和低压开关智能控制研究提供了一种新的思路。 

【文章来源】：电工技术学报. 2020,35(22)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

典型交流电弧电压及其小波能量谱

对于不同系统电压条件下电弧电压波形特征的分析，该组实验固定弧隙长度和负载性质、负载电流，在不同电压等级下采集燃弧时电压波形，对其小波能量谱进行分析。随机选取67V、100V、200V电压等级进行实验分析，系统采样频率为10k Hz，负载电流为4A，功率因数为0.475，分段距离为0.01mm。不同系统电压下E4值见表1，不同系统电压下E4值比较如图2所示。从图2中数值趋势上可见，图2a中稳定燃弧时的E4值随着系统电压的变化基本保持不变，在给定的实验条件下其值保持在3 000数量级；图2b中电弧熄灭时在电流过零区域，其E4值明显高于稳定燃弧时的值，且电弧熄灭时的E4值随电压等级的增加而逐渐增加，但每个电压等级下该值稳定在一个范围内。随后进行了多组其他电压等级的重复实验，结果与上述分析一致。

从图3可以看到，不论是稳定燃弧阶段还是电弧熄灭时，E4值的范围都不随负载电流变化而变化，说明电弧电压的波形特征不受负载电流影响。分析其原因如下：在不同负载电流的电路分断时，电流幅值虽不同，但都会出现零休现象，在这段零休时间内，电流数值都趋近于零，而电弧电压数值的突变已经发生，故此电弧电压的突变特征不受负载电流的影响。图3 不同负载电流下E4值比较

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3405874