1、光伏发电系统结构  本文在研究时采用的光伏发电系统等效框图如图1 所示。其中太阳能电池板用于将太阳辐射的能量转化为直流电势，其具体参数及非线性特性等由生产商提供。直流电势须经由DC/DC升压模块以
及DC/AC 逆变器转换为合适的交流电力输送给电气网络。图中的LC 滤波器主要作用是用于限制逆变器得到的交流电中的谐波失真等非线性干扰。  真空断路器利用真空作为灭弧介质以及灭弧后触头间的绝缘介质，得益于其高真空环境，触头间的介电常数是标准大气压下的十倍以上，因此其电流截断能力也远强于普通断路器。然而正因其较强的电流截断能力，真空断路器在操作时易产生较高的过电压，当电路中存在电机、变压器、
电抗器等高电感元件时，容易在这些元件两端形成瞬态高压，损坏电路。随着城市化进程的加速，大型生活小区的形成以及工业生产的集团化和规模化，为提高供电质量，减少线路损耗，需要高压送电直接进入市区的负荷中心，因而要求大量使用占地面积小、可靠的高压开关———真空开关。  真空开关是一种以气体分子极为稀少，绝缘强度很高的真空空间为熄弧介质的新型开关。其触头是在密封的真空灭弧室内分、合电路的，切断电
流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可承受多次分、合闸而不降低开断能力，并且不产生高压气体及有毒气体。因此具有：①体积小，重量轻；②动作快，开断容量大；③适合频繁操作;④无火灾及危险，不污染环境；⑤寿命长，维修工作量少等优点。  真空开关的工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低，非常适合我国
的国情，因此得到了普遍的应用。据统计，我国目前在10kV 级断路器中，真空开关占到80%以上。在35kV 级，近几年也占到40%以上。但是，由于真空开关依赖真空实现快速灭弧开断，在检测中也较多出现真空灭弧室漏气、机械特性失调、温升过高等不合格现象，因此在应用真空开关时必须处理好这几个关键问题。1、真空室漏气  真空灭弧室是真空开关的核心部件， 它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封，内部有
动、静触头和屏蔽罩，室内有负压，

因此如何合理的设置铁芯以及如何合理的设计铁芯结构成为提高真空灭弧室可靠性的关键。针对杯状纵磁真空灭弧室触头，本文设计了两种不同结构的铁芯，一种是结构为环状的铁芯，为了减小涡流的影响，在环形铁芯上开一个间隙为1 mm 的断口;另一种结构为圆周方向布置的柱状铁芯，柱状铁芯相互不接触，因此可以更好的减小涡流的影响。采用有限元分析方法对比分析了两种不同结构铁
芯对纵向磁场和剩余磁场以及磁场滞后时间的影响。  触头结构模型  文中仿真所采用的两种不同铁芯结构的触头模型如图1 所示，触头杯均有4 个杯指，为了防止触头片上产生涡流，对应的在触头片上开有四个周向均匀布置的径向直槽。触头外径尺寸为78 mm，壁厚11 mm，弧柱直径与触头外径尺寸相同，柱状铁芯12 个，仿真模型中触头开距为10 mm，杯座材料为无氧铜，支撑盘材料为不锈钢，触头片材触头在高真空中分离时，其电弧表现形式与外观特性都与在空气中的情形有较大区别。真空断路器的击穿机理目前主要有场致发射、粒撞击和粒子交换
三种假说，在短间隙真空断路器的相关研究中，通常由场致发射效应占主导。在触头断开时刻，整个阴极表面会产生金属蒸气。理论上是由于触头分开瞬间，电流集中在触头表面某点上，导致金属桥熔化且部分金属原子发生电离。随着触头开距的增大，场致发射与间隙击穿增强，触头表面金属凸点不断溶化并向触头间隙补充金属粒子。此时阴极斑点会在阴极表面形成，并有更多的高能等离子体形成并扩散至间隙内。电弧引燃后，充满等离子体的电极间
隙变成良好导体，同时阳极开始向电弧提供粒子。在纵向磁场作用下，电弧等离子体由触头中心向周围扩散，此过程会维持一段时间。对于交流真空断路器而言，电流到达峰值后会逐渐减小，两触头向等离子体提供的粒子同样减少，此时电极间隙内主要为弧后残存粒子，伴随着触头完全断开，残存粒子逐渐扩散至消失，断路器完成开断。  真空电弧等离子体的产生过程，可以表现为触头开距增大、触头表面金属蒸发，伴随场致发射效应和金
属电离，由于两极电子、金属离子的不断补充，终形成电弧。在电弧等离子体的研究方面，王景、武建文等运用连续光谱法分析了电子温度和电子密度，并讨论了中频情况下，电弧过渡及扩散两种形态。胡上茂、姚学玲等利用RC 阻容式电荷收集器，对初始等离子体的触发特性进行了研究。舒胜文、黄道春等通过对真空断路器开断过程的再研究，提出数值方针结合实验的方法，给出开断过程不同阶段所需的数值仿真方法及关注点。赵子玉等通过C
CD 摄像技术，分析了真空电弧的重燃及抑制措施

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里约奥运会上，中国的目标是，可是狗日的美日百般阻挠，从背后拍砖，拍得中国队是"伤痕累累"，"五痨七伤"。可是中国队很顽强，你把老子打残了，在残奥会上我们还是要得。

断路器直流电阻增大的关键因素则是触头电磨损和断路器触头开距的变化。  5、断路器合闸跳时间增大  一般情况下，真空断路器合闸时常常会出现触头跳的情况，然而如果说跳的范围超出了规定的话就会造成触头烧伤或者熔焊。簧性能下降、拐臂和轴磨损往往会导致真空断路器合闸跳时间的增长。  6、断路器中间箱ct表面对支架放电  要断路器对支架放电是由于电流互感器(ct)表面产生的不
均匀电场。真空断路器中间箱装有电流互感器，当电流互感器不采取措施，在断路器运转时ct表面就会产生不平衡的电场。因此要尽可能的阻止这样的情况的出现就要在互感器出厂之前在其表面涂上一层半导体胶，这样就可以保证电场平衡均匀。在装配断路器时若半导体胶要是受影响出现剥落的话依然会使得断路器工作过程之中互感器表面出现不均匀电场，由此造成互感器表面对支架放电。  7、断路器灭弧室不能断开  一般
状况下，造成断路器电路断开，电流切断的主要原因是手动分闸操作以及保护动作跳闸。真空断路器的灭弧原理区别于别的类型的断路器，因为该断路器一般是将真空作为绝缘及灭弧介质。  真空泡的真空度要是无法满足要求的话常常会促成真空泡内出现电离，这必然会导致电离子出现，电离子无疑将减弱灭弧室内绝缘作用，因为这些因素断路器灭弧室就会一直处在连接状态。  8、断路器真空泡真空度降低  真空泡
的材质要是出现了故障常常说明真空泡本身也出现的细小的漏点。真空泡内波形管的材质或制作装配工艺出现故障的时候，由于真空灭弧室使用时期不断的加长和开断的次数增加真空度就会慢慢的减少，当真空度下降到无法维持规定的度数的时候就会使得它自身的开断能力减弱和耐压水平降低。

结果表明，屏蔽罩电位与真空度具有一定的对应关系，并可以通过真空断路器外电场电位的测量来反应；真空断路器外电场电位在压强小于10-2 Pa 时的变化十分弱，而在大于10-2
Pa 时电位有较明显的变化。并通过实验室模拟测量实验，进一步验证了该结果的正确性。本文的分析结果给出了真空断路器外电场电位随真空度变化的规律，对基于屏蔽罩电位法在线测量真空断路器真空度具有一定的指导意义。  真空断路器是一种借助真空的良好熄弧性能来实现大电流开断的开关装置。与传统的空气开关、油开关相比，真空断路器有开断可靠、故障率低、维护量少、结构紧凑等优点，这使它逐渐在输配电系统中，特别
是在中压领域得到了广泛的运用。  作为一种以真空为熄弧环境的开关，真空断路器内真空度的高低是其重要的一个参数。然而，由于内部组件放气、密封口漏气以及密封组件渗气的存在，运行中的真空断路器内部真空度会随着工作时间的推移而下降。当真空度下降到一定程度时，其开断性能就会得不到保证，这不仅会造成本身设备的损坏，还可能引起整个电网的故障。因此，对真空断路器真空度的检测显得很有必要。真空断路器真空度的
检测方法分为离线检测与在线检测。在线检测凭借其操作简单，工作量少，实时性好等优点受到了人们的青睐。  目前常用的在线检测方法有耦合电容法、光电变换法、旋转式探头法、比例差分探头法和电磁波检测法，其中耦合电容法、光电变换法和旋转式探头法均是基于屏蔽罩电位的真空度在线检测方法，所以对真空断路器屏蔽罩电位的研究成为了真空断路器真空度检测研究中的一个热点。文献通过搭建实验系统对不同压强下的屏蔽罩电
位进行了测量，得出了灭弧室内部压强大于0.1 Pa 时与屏蔽罩上交直流电位的对应关系。文献通过物理数学模型建立了真空灭弧室内气体压强与相对介电常数间的关系，对灭弧室真空度和相对介电常数的关系进行了研究，得出了两者之间的对应关系，真空技术网认为这为进一步分析真空灭弧室真空度和屏蔽罩电位联系机理提供了新思路。  为了进一步探索高真空度下，灭弧室真空度与屏蔽罩电位及周围电场间的关系，本文借助于有
限元分析软件ANSYS对不同压强下的真空断路器灭弧室屏蔽罩及其周围电场进行仿真分析

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