短路故障电流的相控开断及大电流短间隙真空电弧特性研究

短路故障电流相控开断能减小触头烧蚀，提高断路器开断能力和可靠性，延长断路器寿命，提高电能质量和系统稳定性,是目前高压开关电器领域的前沿课题。本课题围绕故障电流相控开断所涉及的几个关键问题：目标电流零点的快速预测、大电流短间隙真空电弧开断特性、断路器动作时间分散性的补偿展开深入的理论与实验研究。通过建立故障电流的数学模型和引入新的信号处理技术，探索目标电流零点的快速预测方法；结合故障电流相控开断的大电流短间隙条件，建立考虑暂态恢复电压和燃弧历史的实际介质恢复模型，通过理论分析和实验，获得断路器最小燃弧时间的分布规律和确定相控开断中最佳燃弧时间等临界参数；通过对断路器操动机构的闭环控制，补偿其动作时间的分散性。通过本项目的研究，不仅可为短路故障电流相控开断的实现提供理论和技术支持，而且可以丰富和发展真空电弧理论，指导新型智能断路器的设计。