真空電弧圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及特性分析.pdf

1、真空電弧的基本理論和應(yīng)用是當(dāng)前高壓電器領(lǐng)域的前沿課題之一，是真空開(kāi)關(guān)發(fā)展的關(guān)鍵；隨著電力系統(tǒng)越來(lái)越高的可靠性要求及其越來(lái)越高自動(dòng)化程度，電器智能化已成為發(fā)展的方向。目前一種新的智能化電器是相控開(kāi)關(guān)，它是通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)相位，實(shí)現(xiàn)在零電壓下關(guān)合、在零電流下分?jǐn)?。短間隙真空電弧是相控真空開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)之一；雖然人們對(duì)中壓開(kāi)關(guān)的間隙研究已比較深入，但對(duì)短間隙電弧的研究相對(duì)還不多見(jiàn)，本研究是針對(duì)相控開(kāi)關(guān)中的短間隙真空電弧。 為了研究短間隙真空電

2、弧，本工作首先設(shè)計(jì)建立了一個(gè)可拆式真空滅弧室。滅弧室的陽(yáng)極直接經(jīng)瓷套固定在上端蓋上，陰極經(jīng)波紋管與瓷套相連，其上下位置可調(diào)，能夠方便的對(duì)間隙的開(kāi)距進(jìn)行調(diào)節(jié)和更換電弧觸頭?？刹鹦墩婵諟缁∈沂褂秒p級(jí)抽氣系統(tǒng)，能使系統(tǒng)始終保持在高真空狀態(tài)；陽(yáng)極陰極均采用目前最常用的杯狀縱磁電弧觸頭。真空電弧由高壓脈沖產(chǎn)生，觸發(fā)電極安裝在陰極觸頭，觸發(fā)電路可提供高電壓和較大的續(xù)流電流，保證電弧的可靠引燃。使用分流器采集電弧電流，和示波器采集到的電弧電壓結(jié)合，可

3、得到真空電弧的正伏安特性；對(duì)觸發(fā)電路產(chǎn)生的高電壓進(jìn)行采集，可以得到定開(kāi)距的耐受擊穿電壓。 本工作的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)真空電弧的圖像采集系統(tǒng)，使用雙溝道的線陣CCD(ChargeCoupledDevice)作為感光單元，采集系統(tǒng)通過(guò)PCI總線和計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的交換。 采集系統(tǒng)拍攝到的圖像需要進(jìn)行相關(guān)的處理和數(shù)字化，比如平滑處理、二值化處理和邊緣檢測(cè)，得到可供我們分析的標(biāo)準(zhǔn)圖像。通過(guò)建立的真空電弧軸對(duì)稱(chēng)模型和譜強(qiáng)分析，