斷路器噴口復(fù)合PTFE耐電弧燒蝕性能研究.pdf

1、近年來，隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)的加速進(jìn)行，對(duì)電力系統(tǒng)中各元器件的要求也不斷提高，為保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，要求開關(guān)電器的開斷容量不斷提高并且具備更高的可靠性、更長(zhǎng)的壽命。噴口是高壓斷路器滅弧裝置中控制電弧、創(chuàng)造高速氣吹的核心部件，噴口材料的耐燒蝕性能嚴(yán)重影響著斷路器的安全運(yùn)行，因此研究高性能的耐電弧燒蝕用的噴口材料對(duì)于提升開關(guān)電器性能有著深遠(yuǎn)的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　結(jié)合現(xiàn)有的針對(duì)固體材料耐電弧燒蝕性能的試驗(yàn)方法與國內(nèi)外對(duì)噴口材料燒

2、蝕特性的研究現(xiàn)狀，通過分析電弧的特性、直流電弧穩(wěn)定燃燒的機(jī)理以及斷路器內(nèi)噴口材料的燒蝕機(jī)理，為研究噴口材料的耐燒蝕特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴口材料的初步篩選，本文提出了用設(shè)計(jì)的一套可以產(chǎn)生電弧電壓、電弧電流、燃弧間距以及燃弧時(shí)間可調(diào)可控的直流電弧發(fā)生裝置，并將噴口材料制備成特定的型號(hào)，即內(nèi)徑10mm、外徑20mm，長(zhǎng)度為10mm的圓筒形體，電弧在圓筒形噴口材料內(nèi)部燃燒，燒蝕噴口內(nèi)表面，并提出以材料第一次經(jīng)受電弧燒蝕損失的質(zhì)量作為噴口材料耐燒蝕性能的

3、指標(biāo)。
　　研究直流電弧的伏安特性以及噴口材料受電弧燒蝕影響因素，結(jié)果表明:直流電弧的靜態(tài)伏安特性呈現(xiàn)負(fù)電阻的特性，電弧長(zhǎng)度越長(zhǎng)，用來維持電弧穩(wěn)定燃燒的電壓就越大;僅改變?nèi)蓟r(shí)間，PTFE的燒蝕量與電弧的燃燒時(shí)間呈現(xiàn)正相關(guān)的特征，燒蝕時(shí)間越長(zhǎng)，燒蝕量變化越大;改變電弧電壓、電流而保持燃弧時(shí)間與間距不變，PTFE燒蝕量隨著電弧電流增加而增加，隨電弧輸出功率的增加而增加;在穩(wěn)定燃燒的電弧中充入氣流，電弧電流波動(dòng)嚴(yán)重，電弧維持電壓增大，

4、材料表面燒蝕范圍增大，但是燒蝕程度變小。
　　對(duì)添加不同種填料、不同百分含量的噴口材料進(jìn)行燒蝕試驗(yàn)，初步分析各種材料的耐燒蝕性能，結(jié)果表明:在電弧電流21A、電弧電壓45V、燃弧間距6mm、燃弧時(shí)間5s的試驗(yàn)條件下，添加BN的耐燒蝕性能比添加MoS2+BN的好，而添加MoS2+BN的耐燒蝕性能比添加AlN的好;其中添加百分含量為20％BN的噴口材料耐燒蝕性能最佳。本文的工作適用于噴口材料的初步篩選，可為實(shí)際斷路器噴口材料的選擇提供