基于辐射电磁波信号的瓷柱式断路器弧触头状态评估

发布时间：2025-02-11 20:07

　　 针对当前瓷柱式断路器弧触头状态评估方法的不足,提出了一种基于瓷柱式断路器带电分闸过程中辐射的电磁波信号来评估其弧触头状态的方法。介绍了方法的基本原理和检测装置,搭建了实验室模拟研究平台,研究了弧触头在不同烧蚀程度下断路器分闸过程中辐射电磁波信号的特征,并在现场对变电站35 kV瓷柱式断路器进行检测及解体对比。研究结果表明:烧蚀程度对分闸过程辐射电磁波信号有影响,烧蚀严重触头在分闸过程中辐射信号数量、峰值以及持续时间均大于轻微烧蚀触头辐射信号。利用断路器分闸过程中的辐射电磁波信号可以实现弧触头的带电评估,提前预判弧触头状态。

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【部分图文】：

图1 正常时分闸时动作产生电磁波信号原理

高压断路器分闸时，当动静弧触头刚刚分离时，触头间SF6介质的耐受低于动静弧触头间承受的电压时，动静弧触头将会立即击穿，继而产生电弧，进而激发一簇电磁波信号，正常时分闸动作都可产生电磁波信号见图1。击穿发生后，动静弧触头间产生的电弧是良导体，电弧中的电流变化接近于工频电流，动静弧触....

图2 弧触头烧蚀严重时动作产生电磁波信号原理

但当弧触头严重烧蚀时，会形成多个凹坑或尖刺，进而形成多个极不均匀电场区，动静弧触头间击穿时，这些极不均匀电场区会先后发生击穿，激发更多的电磁波信号，即电磁波信号脉冲持续时间增长、数量增多，弧触头烧蚀严重时动作产生电磁波信号见图2。2检测装置

图3 检波设备检测结果原理

基于前述的检测原理，采用检波设备进行单相断路器分闸过程的电磁波信号采集获得的波形原理图见图3。3实验室验证与分析

图4 模拟断路器平台

为验证评估方法的有效性，在实验室内搭建了模拟断路器平台。模拟平台由步进电机(最大速度3m/s)、电动控制箱、拉杆(环氧树脂)、模拟灭弧室(金属腔体、环氧玻璃板、真实动静触头系统)及绝缘支架等构成，模拟断路器平台结构见图4。模拟断路器平台外观见图5。图5模拟断路器平台外观

本文编号：4033783