李枫 作品数:8 被引量:33 H指数:4 供职机构: 中国人民解放军海军工程大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 交通运输工程 更多>>
液态金属型故障电流触发器稳态温升仿真与试验研究 被引量:5 2017年 以Workbench为仿真平台建立了液态金属型故障电流触发器的稳态电热场模型,进行了额定及过载通流条件下的温升仿真计算,并制作了额定1 k A的装置样机进行温升试验。试验结果显示额定电流条件下试验结果与仿真一致性较好,能准确计算出触发器各点温升;但过载条件下,当电流为1.2 k A时装置试品起弧分断,表明此时必须考虑电磁力作用影响。所建模型可用于指导液态金属型故障电流触发器的温升特性设计。 李枫 庄劲武 方伟 曾雄 辛子越关键词:液态金属 触发器 故障电流 仿真计算 填料对电弧触发器特性的影响 被引量:4 2017年 以某型额定电流2kA电弧触发器为对象,建立了基于ANSYS平台的温升及弧前模型,分别对纯石英砂与水玻璃砂两种填料和绝热条件下的触发器进行了仿真计算.结果显示:填料对触发器稳态温升特性影响不明显,但会增加触发器弧前I2t值及延长弧前时间;触发器采用纯石英砂填料较采用水玻璃砂填料的弧前时间更短.最后制作了采用以上两种填料的触发器试验样品并进行了温升及弧前特性试验,试验结果与仿真分析结果一致,其中触发器采用纯石英砂填料比采用水玻璃砂填料弧前I2t值降低了21.1%,表明触发器采用纯石英砂填料更优. 李枫 庄劲武 方伟 江壮贤关键词:填料 基于液态金属自收缩效应的故障电流触发器 被引量:3 2017年 随着舰船电力系统容量增大,系统短路电流水平急剧上升,传统电磁脱扣保护装置难以满足现代舰船电力系统快速保护需求。提出了一种液态金属型故障电流触发器,利用液态金属GaInSn在短路电流条件下的自收缩效应产生弧压作为动作信号,具有反应速度快、可靠性高、可自恢复等优点。搭建了液态金属型故障电流触发器弧前特性试验平台,设计了额定1 kA的装置样机,进行了温升及弧前特性试验。试验结果表明:液态金属型故障电流触发器额定1 kA通流条件下电极温升仅为43 K,其稳态通流能力主要受电磁力作用约束;液态金属型故障电流触发器弧前时间与di/dt近似呈反比关系,当电流上升率为10.3 A/μs时,触发器弧前时间为1.09 ms。液态金属型故障电流触发器可作为混合型限流断路器的短路电流检测装置,对提高装置可靠性、实现快速限流具有重要意义。 李枫 庄劲武 武瑾 李红伟 方伟关键词:液态金属 触发器 故障电流 液态金属型故障电流触发器弧前特性优化设计 被引量:1 2018年 为优化液态金属型故障电流触发器的弧前特性以提高其短路检测速度,针对液态金属型电弧触发器的通流孔结构进行了研究。制作了通流孔结构可变的触发器装置样机,研究了液态金属型故障电流触发器在不同通流孔结构条件下的弧前特性,分析了通流孔对弧前特性的影响。试验结果表明:在通流截面积相同条件下,通流孔数量增大会增加触发器弧前时间,并且燃弧过程弧压波动加剧、弧压降低,因此在设计时,应尽可能采用少的通流孔数量,以提升液态金属型故障电流触发器的弧前特性。 李枫 庄劲武 武瑾 曾雄 辛子越关键词:液态金属 触发器 短路电流 混合型快速直流开断的短时短间隙电弧现象 被引量:11 2017年 随着轨道交通、船用电力系统等直流电力系统的迅猛发展,混合型快速直流开断成为了当前电气领域的热点问题。混合型快速直流开断过程中的燃弧有着较为鲜明的特点:短时短间隙。虽然这种短时短间隙电弧现象直接影响着混合型快速直流开断的成功与否,但是就查阅文献的情况来看,其研究还未成体系。该文就该问题进行总结。首先简要地对混合型直流快速开断的电气特性进行介绍,并通过高速摄像较为直观地呈现了短时短间隙电弧现象,在概要总结了开关空气电弧国内外研究进展的基础上,提出了适合于短时短间隙电弧建模及相关研究工作的技术途径建议,最后陈述了前期就短时短间隙电弧所进行的部分工作进展。 徐国顺 庄劲武 周煜韬 袁志方 李枫 陈搏 刘路辉 唐振关键词:直流电力系统 混合型直流熔断器用灭弧熔断器单元低过载电流开断特性优化设计研究 被引量:10 2018年 灭弧熔断器单元是混合型直流熔断器的重要组成部分,其承担着为高速开断器提供介质恢复时间及直流灭弧开断功能,由于直流灭弧熔断器开断低过载电流能力较弱,易出现过热、喷弧等故障导致开断失败。该文针对这一问题,结合仿真与试验分析直流灭弧熔断器低过载电流开断困难机理,并在此基础上提出设置熔体薄弱狭颈的解决方案,改进设计了额定2000V/1600A混合型直流熔断器用灭弧熔断器单元,进行故障电流开断试验,试品成功开断了2k A低过载电流及7k A短路电流,验证了改进方案的正确性,相关结论可应用于混合型直流熔断器灭弧熔断器单元的设计,能有效提升混合型直流熔断器的保护能力。 李枫 庄劲武 江壮贤 武瑾 赵宏关键词:故障电流 开断特性 液态金属型电弧触发器稳态温升仿真及优化设计 2017年 本文以Workbench为仿真平台,建立了液态金属型电弧触发器的稳态温升模型,研究了不同通流孔数量对触发器温升特性的影响,获取了优化设计原则,可用于指导液态金属型电弧触发器的稳态温升设计。 裴峰 孙雷强 李枫 曾雄 辛子越关键词:液态金属 故障电流 混合型限流熔断器爆炸活塞式高速开断装置炸药腔室结构分析及优化 被引量:10 2017年 爆炸活塞式高速开断装置的炸药腔室结构直接影响混合型限流熔断器的动力、电气性能,不合理的结构会使动子获得的动能降低,导致分断能力下降甚至分断失败。针对此问题,以LS-DYNA为仿真平台建立了非线性动力学模型,对炸药腔室的结构进行了研究,得到了冲击波在炸药腔室内的传播规律,并分别分析了炸药与活塞距离、活塞半径、药腔半径对开断性能的影响,结果表明炸药腔室结构参数存在最优值。最后设计了额定900 V/1 000 A的装置样机进行了分断特性和短路开断试验,试验中开断器动子位移与仿真一致,样机成功分断了预期峰值40 k A、电流上升率12 A/μs的短路电流,机械刚分时间为84μs,短路电流峰值被限制在22.7 k A,表明仿真模型与相关研究结论可用于指导爆炸活塞式高速开断器的结构优化设计。 李枫 庄劲武 江壮贤 武瑾 赵宏关键词:非线性动力学 结构优化 短路开断