学文网真空电容篇1
关键词：真空断路器；开合电容；老炼试验
中***分类号：C35 文献标识码： A
引言
从电网运行情况看，因开关重燃故障引发的电容器损坏等事故也时有发生。浙江电网均采用经过老炼试验后的真空断路器，多年来未发生由于真空断路器重燃引起的重大事故。国家电网公司在新的十八项重大反措里明确要求高压大电流的老炼试验，应引起重视。
一、真空灭弧室的老炼机理
所谓老炼，就是通过一定的工艺处理，消除灭弧室内部的毛刺、金属和非金属微粒及各种污秽物，改善触头的表面状况，使真空间隙耐电强度大幅提高；还可改变触头表面的晶格结构，降低冷焊力，增加材料的韧性，使触头材料更不容易产生脱落，大大降低真空灭弧室的重燃率。
真空灭弧室老炼试验包括电流老炼和电压老炼。电流老炼一般是用一百至数百安培的电流，通过真空灭弧室的触头间隙形成均匀的扩散型真空电弧，利用电弧的高温去除电极表面的薄层材料，同时消除电极表面层中的气体、氧化物和杂质，改善触头表面状况。
电压老炼试验是通过施加高电压使真空电极放电，烧去触头表面的毛刺、杂质，提高真空灭弧室的耐压水平，有利于弧后绝缘的迅速恢复。采用实际的电容器回路对真空断路器进行老炼操作，兼有上述2种方法的效应。以数百安培的电流进行电流老炼，同时又以高幅值的恢复电压起到电压老炼的作用，通过老炼初期的击穿放电、合闸时的机械捶击、涌流热效应以及分闸时的电弧烧灼，对触头表面进行处理，能有效提升真空断路器的抗重燃性能。
二、老炼试验的一般方法和要求
真空断路器开合电容电流老炼试验参照GB1984-2003《高压交流断路器》进行，根据试验方式的不同，分三相老炼试验、单相合成老炼试验和单相老炼试验。
1、试验方式
1.1三相老炼试验
采用三相电源回路进行老炼试验与断路器实际运行状况基本一致，因此老炼试验优选采用三相回路，如***1所示，***中：Um为母线对地电压；Uf为试品极间恢复电压；Uc为电容器侧对地电压；Uo为电容器组中性点对地电压；I为回路电流；C为电容器组；TA为电流互感器；FD为放电线圈；SP为试品。
***1典型三相老炼试验接线
1.2单相合成老炼试验
35kV及以上真空断路器一般采用单相合成回路老炼试验，典型接线如***2所示，***中：DL为试验回路断路器；T1为电流回路变压器；T2为电压回路变压器；T3为电压回路调压器；C1，C2为电流回路电容器组；C3，C4为电压回路电容器组；L为调频电抗器；K1为电压回路闸刀；SP1为试品被试相；SP2，SP3为试品非被试相；TA为电流互感器；FYn为母线电压测量分压器；FYf为恢复电压测量分压器；MOA为避雷器；TV为电压互感器。
单相合成回路的特点是用试品的非被试相作为电压隔离开关，实现电压与电流同步；用电容C4、电抗器L组成重击穿放电支路，模拟实际重燃放电，提高老炼效果。采用单相合成回路进行老炼试验，能有效降低投切过电压，减小系统和设备风险。
***2典型单相合成老炼试验接线
1.3单相老炼试验
当不具备三相试验条件时，还可采用单相老炼试验，试验接线如***3所示，***中：Um为母线对地电压；Uf为试品极间恢复电压；Uc为电容器侧对地电压；I为回路电流；SP为试品；C为电容器组；TA为电流互感器；FD为放电线圈。
***3典型单相老炼试验接线
2、试验电流
根据多种大小不同的电流对真空开关进行的老炼和现场跟踪测试，试验电流过小，不足以消除灭弧室内杂质，试验电流太大，则要求系统无功容量也较大，产生的电压波动也大。当老炼试验电流为350～400A时，电弧呈圆锥形，沿电极表面不断移动，电弧弧柱的电流密度约为105～106A/cm2，具有很好的清洗和净化效应，也不会烧蚀电极触头表面。老炼试验电流和时间的推荐值如表1所示。电流持续时间为0.3s较为适宜，2次试验的间隔时间主要考虑断路器的储能、机构动作后的稳定、电弧熄灭后灭弧室内微电物质的稳定等因素，同时要避免间隔时间过长，影响试验效率。
表1老炼试验电流和时间推荐值
3、试验电压
试验电压在试品分闸瞬间测定，其相间电压应不小于系统标称电压，并尽可能靠近试品处。对于三相试验，试验电压用三相试验电压的平均值表示，通过示波器或瞬态记录仪等设备来确定，任何相间的试验电压与平均试验电压的偏差不应超过10%。对于单相老炼试验，于试品处测得的试验电压应不小于1.4倍额定电压/。
4、电容回路
电容器回路包括所有必要的测量装置，如分压器等。其电弧最终熄灭后300ms时断路器断口电压的衰减不超过10%，并提供1000ms的恢复电压。电容器组具有放电回路，关合操作之前，在容性回路上无明显的剩余电荷。三相试验的回路中性点应绝缘。GB1984-2003《高压交流断路器》要求恢复电压时间不少于300ms，但根据试验站开合容性电流试验的经验和数据统计分析，断路器在电弧熄灭300ms后发生重燃的次数约占总次数的15%，实测最大重燃时间为2150ms，故将恢复电压时间延长至1000ms。
5、试验次数
老炼试验的连续无重燃次数及试验总次数限值如表2所示。当三相和单相老炼试验连续30次、合成老炼试验连续60次无重燃后，再次发生重燃的几率已远小于0.1%。如果三相和单相老炼试验总次数超过150次，合成老炼试验总次数超过500次后仍有重燃发生，则通过老炼试验的可能性比较小。
表2连续无重燃次数及试验总次数限值
单相合成老炼试验可通过LC支路模拟重击穿放电，提高老炼效果，但总体上由于对重燃的电流进行了限制，对灭弧室的清洗作用比较小，因此无重燃次数比直接试验要求多30次。
三、老炼试验与型式试验的区别
真空断路器开合电容电流的型式试验和老炼试验均依据国标GB1984-2003《高压交流断路器》相关规定进行，两者区别如下：
1、试验目的不同
型式试验用于考核真空断路器性能，对重击穿和NSDD次数有严格限制。老炼试验的目的是改善真空灭弧室性能，对重燃不进行考核，只进行数据统计。但当老炼试验中频繁出现重击穿或NSDD且没有好转趋势，或试验次数达到规定上限，表明该断路器真空灭弧室制造质量较差，或机械特性及参数调整不当，通过试验已无法对其性能进行改善时，可以终止试验。
2、试验对象不同
型式试验针对断路器某个型号规格的样品进行，试验合格后允许批量生产。老炼试验则面向所有用于并联补偿装置的真空断路器，在投运前必须进行试验。
3、试验方法和要求不同
型式试验时为考验触头材料、工艺及机构配合，需要进行背对背电容器组的涌流关合试验。老炼试验一般在单个电容器组下进行，通常不会出现诸如触头熔焊、无法开断等现象。此外，老炼试验对合闸角度、分闸燃弧时间等也没有明确要求。
结束语
综合上述，重燃主要出现在真空断路器灭弧室工作初期，一般在灭弧后几十至几百毫秒内发生，并随着操作次数的增加而急剧减少，最后稳定在基本无击穿工况。根据大量的实践和试验经验，12kV和40.5kV真空断路器的早期重燃率一般约为1.0%和4.0%，通过老炼试验，能够消除真空断路器的早期重燃，有效降低真空断路器实际运行期间的重燃率。
参考文献
[1]王季梅.真空开关技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2008.
真空电容篇2
关键词：真空断路器；并联电容器；过电压保护
中***分类号：TM53 文献标识码：A
为了减少线损，提高电能质量及功率因数，大部分的变电站装设了大容量的并联补偿电容器组，其可随着系统的电压和功率的变化自动投切。并联电容器装置是由并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成，并联连接于三相交流电力系统中，能完成投运的一套设备。其一般装设在变压器的低压侧，当条件允许时，应装设在变压器的主要负荷侧。并联电容器装置应设置满足电容器投切要求的专用断路器或负荷开关，目前国内一般选用真空断路器。本文首先介绍真空断路器的结构，在此基础上分析其投切过程容易产生的涌流和重燃两大问题，并提出了优化措施。
1.真空断路器
真空断路器的灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是真空，其具有良好的灭弧性能。如***1所示，真空断路器的主要部件是一个真空泡灭弧室，灭弧性能比油和SF6气体作为介质的断路器灭弧性能都要良好得多。真空断路器具有以下特点：一是体积小、质量轻；二是触头开距小，只有10mm左右，分合闸行程短；三是燃弧时间段，且与电流无关。燃弧后触头间隙介质恢复快；四是触头的电气寿命长，额定电流开断达5000次以上，适合于频繁操作；五是适用于开断容性负荷电流。所以，真空断路器在电容器组的频繁投切操作中应用非常普及。
2.真空断路器投切电容器组过电压分析
用真空断路器投切电容器组通常会存在3个问题：截流过电压、复燃过电压和重燃过电压。
2.1 截流过电压
截流过电压是指电容器组在投入瞬间，电流若过零点，由于真空断路器的截流作用，电容器组由于其串联的电抗线圈及杂散电容中的能量在回路中发生高频振荡作用产生很高的恢复电压。
如式（1）所示，真空断路器击穿电弧复燃，其触头间距加大后绝缘强度越大而电弧再次熄灭。这个过程会导致电压不断上升直到电弧不再被熄灭为止。这个过程和断开电容器组发生复燃过程（2.1将提到）很类似，同样会产生很高的过电压。
2.2 重燃过电压
断路器重燃是指退出电容器组的时候，断路器的断开间发生重燃并产生过电压，危害电容器组及相关设备。在自动投切电容器组很频繁的变电站要尤其注意电容器组断路器的重燃。
如***2所示，电容电压Uc=Us，当电流过零点时电弧熄灭，Uc=-Usm，但电源电压以正弦规律变化，真空短路器的断口两端的恢复电压Uf=Us-Usm。当电源电压达到峰值时，恢复电压Uf=2Usm。若断路器的断口介质绝缘强度不够，就会发生击穿，而产生断路器重燃。重燃发电时将产生高频振荡，若电弧在高频电流波形的过零时熄灭，电容电压将达到最大值，Uc=3Usm，并保持不变。当电压到达下半峰值时，断口的恢复电压Uf=4Usm，电容电压可高达Uc=5Usm。因此重燃产生的高电压将严重威胁电容器组及断路器等设备的绝缘。
真空断路器的触头有固定的不同期性，在电容退出的过程中其中性点容易产生位移，导致重燃过电压会更高。而分闸时相位具有随机性，相位越大出现重燃过电压的几率越高。同时，电源容量越小，重燃过电压的幅值也就越高，对真空断路器的考验越大。
2.3 复燃过电压
复燃过电压是指真空断路器在投切电容时，负荷侧的暂态电压和上升率大于真空断路器的断口的绝缘介质的恢复速度和能力，电弧将断口击穿并产生复燃。复燃相上有很高的过电压，并在其他相上感应过电压。若出现高频暂态电流过零点，真空断路器会再次灭弧截流，但若重统鱿稚鲜鱿窒螅将不断重复“击穿―灭弧”的过程，直到真空断路器的绝缘强度足够大而停止。负荷侧的暂态恢复电压及其上升率越高，断路器发生复燃过电压的几率越大。
3.防护措施
截流过电压主要是由于投入电容器组时真空断路器合闸过程中，与电容器组串联的电抗和杂散电容之间发生谐振而产生的过电压。而同样，在电容器组分闸的过程中，重燃和复燃产生过电压。过电压损害电容器组及其相关设备，使其不能正常使用。因此，除了选用性能良好，重燃率很低的断路器之外，一般在串联电抗侧加装阻容装置、避雷器或并联电容器的方法，降低过电压的幅值和频率来抑制截流过电压。其中避雷器的技术比较成熟且成本低、体积小及安装方便，可有效防护真空断路器在合闸过程中产生截流过电压，在串联电抗侧安装避雷器时广泛应用好方法，而选中避雷器时一般都选用氧化锌避雷器，其具有以下优点。
氧化锌避雷器选用氧化锌电阻片，比普通的碳化硅具有更好的非线性特性，如***3所示。在同样的灭弧电压U2下，氧化锌电阻的电流为1mA，而碳化硅电阻的电流却达到了400A。其具有以下特性：一是氧化锌避雷器只吸收超过起始的动作电压（对设备绝缘有害的过电压），比碳化硅避雷器负担轻；二是氧化锌避雷可承受多重雷击，通流能力大，为碳化硅避雷器的2～5倍；三是有很好的响应特性，在陡波的作用下残压增高为碳化硅的1/4，一般只有5%～12%而已；四是体积较小，质量很轻，结构简单，维护方便。所以一般都是装设氧化锌避雷器以保证电容器组的正常运行。同时，在真空断路器正式投入运行前应该进行大量的弹跳试验和重燃率试验和老练一段时间以减少重燃次数。
结语
截流过电压、断路器重燃和复燃是真空断路器投切电容器组时最常见的问题。本文在介绍真空断路器结构的基础上，详细分析这三大问题并提出了优化的措施，对电容器组的投切操作的保护有积极的意义。
真空电容篇3
关键词：集合式电容器真空贮存密封性试验
1引言
集合式电容器在总装配完成后，需对其注入变压器油或十二烷基苯作为绝缘和散热用液体介质，为保证集合式电容器焊缝及装配部位的密封性，我厂目前利用充氮加压或充油加压检漏方式进行密封性试验。
原有的集合式电容器用储油罐没有配备真空系统，经过净化的液体介质只能在大气状态下传送、贮存、注油，易吸气、吸潮。充氮试漏系统简陋，须重新装接；没有配备液位指示和报警功能，经常发生溢油现象。浪费大量人力、物力，工作环境较差，生产周期较长。
集合式电容器注油加压试漏系统的配置，可在生产现场对经过净化的液体介质进行长期连续无人值守的真空状态下贮存，需要时注入集合式电容器，并用充氮气加压或充油加压检漏方式进行密封性试验。该系统与净油系统组合，可对该注油加压试漏系统储油罐中的液体介质或集合式电容器中的油进行连续循环再净化。
2集合式电容器注油加压试漏系统的设计特点
2．1根据现有集合式电容器的结构特点、技术要求和以后的发展方向，以及现有净油机的功能，首先提出集合式电容器注油加压试漏系统的基本功能。
2．1．1配套储油罐的容积为6m3，承受最高真空度为5Pa，承受最大气压为0．4MPa；
2．1．2系统工作压力范围为133Pa～0．116MPa；
2．1．3系统可自动在真空度为133～666Pa范围内贮存液体介质；
2．1．4系统可在0．012～0．116MPa压力范围内向产品充氮加压试漏；
2．1．5系统具备低油位、高油位、压力临界等指示、报警功能；
2．1．6系统与净油机相连接,可对系统储油罐中的液体介质或集合式电容器中的油进行再净化。
2．1．7在系统排油管装接四个分管，可对四台产品同时注油试漏。在氮气进气管装接四个分管，可用四个氮气瓶同时对系统充氮。
2．2依据集合式电容器注油加压试漏系统应具备的基本功能，编制系统可实现的工艺流程见***1。
2．2．1将电源切换到“真空”挡，首先开启真空机组，对储油罐抽真空，进油电磁阀自动开启。真空度达到133Pa时，真空机组自动关闭，真空度降到666Pa时，真空机组自动开启，保证储油罐在真空度为133～666Pa真空状态下；
2．2．2油处理中心向储油罐加油时，达到高油位时，指示灯亮并报警，并自动关闭进油电磁阀；
2．2．3从取油样口提取油样，送试，合格后，在真空度为133～666Pa真空状态下贮存；如不合格，可使用净油机进行再净化，直至合格，然后在真空度为133～666Pa真空状态下贮存；
2．2．4需向产品注油时，将电源切换到“注油”挡，自动开启进氮气电磁阀，向储油罐充氮加压，压力达到设定值时，指示灯亮并报警，并自动关闭进氮气电磁阀（也可直接利用系统专用泵在真空条件下将油注入产品）；
2．2．5接好产品与系统的输油软管，向产品注油，储油罐压力降到0．012MPa时，自动开启进氮气电磁阀，向储油罐充氮加压，使储油罐压力保持在0．012～0．116MPa，注满油后，继续向产品加油压，压力至0．116MPa，停止注油泵，关闭注油球阀，观察产品密封部位，检查其密封性；
2．2．6达到低油位时，指示灯亮并报警，自动停止向产品注油，同时打开进油电磁阀。一个循环完成。
2．2．7编程控制器自动控制程序为：
2．2．8依据集合式电容器注油加压试漏系统应具备的基本功能和可实现的工艺流程，绘制系统原理***，见***2。
2．2．9本套系统在与产品进油管连接后，只需操作两个开关即可实现以上所有功能。
3关键部件的选择
3．1为保证储油罐的基本功能，罐壁选用10mm厚的普通钢板，焊缝为双面连续焊，保证焊缝强度和密封性能，内表面进行防锈处理。储油罐具备入口、视察窗和油位显示等功能。
3．2根据储油罐的使用情况，配备的真空机组为：主泵用ZJ70罗茨泵，前级泵配2X－15A
旋片泵。
3．3为使真空机组能自动开启和关闭，在罗茨泵和前级泵之间的真空管道上装备电磁差压阀，当真空机组停机时，电磁差压阀自动关闭，使储油罐保空，同时向前级泵泵腔充入空气，以便下次真空机组能自动开启。
3．4电阻真空计附带有真空度高、低限设置，配合真空机组在PLC编程控制器的控制下按制定的程序自动作业。
3．5>与真空系统相连的管道上阀门选用进口球阀或真空阀。
4本套系统的应用效果
4．1由于系统集成自动化程度较高，操作非常方便，只需控制两个开关，即可实现本系统所有功能。经过简单培训，作业人员就可熟练操作。
真空电容篇4
关键词：双断口断路器；串联；重燃概率；电容器组；同时开断
The design of a double break vacuum circuit breaker
Lu liuyuang， Sha yunpeng，Wang gang
（Ping Gao Group Co.， Ltd. Ping Dingshan 467000，China）
abstract ：The breaking capacity of the circuit breaker with double break arrangement is more than 2 times of that of single break. Double break circuit breaker in the process of opening，In the case of the first gap breakdown，Another gap is often temporarily tolerated across the TRV without making the two gap to occur at the end of the breakdown fault。Double break vacuum circuit breaker is superior to single break vacuum circuit breaker in terms of insulation level， breaking capacity， and low probability of critical wear. On the basis of the existing technology， the double break arc extinguishing chamber series is the fundamental way to solve the high probability of the vacuum circuit breaker switching capacitor group switch.
Keyword：Double break circuit breaker； series；Re ignition probability；capacitor bank；Simultaneous opening
0 引言
无功功率补偿装置在供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。而在12kV-40.5kV的系统中，进行无功功率补偿最实用、最经济的方法就是安装并联电容器组。而投切电容器组开关性能的优劣对能否成功完成任务至关重要。而且，投切电容器组开关的动作十分频繁，几乎每天都在动作。然而，根据当前电网的运行经验，目前真空断路器在投切电容器组时的重燃概率依然居高不下。由于电容器组开关的频繁操作，致使系统中故障频发，给电力设备带来严重的危害，同时也限制了真空断路器在这一方面的应用。因此如何提高真空断路器投切电容器组的能力，这是电网安全运行方面迫切需要解决的问题，也是真空开关设备研究、制造和生产部门必须面临的重要课题。
一、 结构设计
（一）设计背景
双断口布置的开断能力是单断口开断能力的2倍以上。在第一个间隙发生击穿情况下，另一个间隙经常临时耐受整个TRV而没有使两个间隙发生最终击穿故障。在较高的电压等级，例如40.5kV，断路器难以通过电容器开断试验。若将两个灭弧室串联起来，两个灭弧室中的每一个都具有单独的重击穿概率，击穿概率与触头行程为非线性关系。在触头开距为2×14mm时，与单开距28mm相比，绝缘耐受电压增加约40%。因为真空间隙的快速恢复，单只灭弧室可能的击穿不会导致完全击穿。在第二只灭弧室也发生击穿的情况下，将面临老炼的第一只灭弧室比以前具有更强的耐受能力。比如，在真空间隙为1.6mm时，1个真空灭弧室只能承受16kV的恢复电压；2个真空灭弧室串联时可以承受的恢复电压为51kV。同样，当真空间隙为2mm时，一个真空灭弧室只能承受38kV的恢复电压，2个真空灭弧室串联则可承受100kV。可见，双断口真空断路器无论从绝缘水平，开断能力，还是从重击穿概率低等方面都优于单断口，在现有的技术基础上，双断口灭弧室串联是解决真空断路器投切电容器组开关重燃概率高的根本途径。
（二）设计方案
断路器在开断和关合电容器组的瞬时，所处系统电压的初相角通常都是随机的和不确定的，因此会产生不同程度的暂态过程。比如，在关合电容器组时，常常会产生幅值很高的涌流和过电压，尤其是背对背电容器组的关合，涌流可能达额定电流的百倍。不仅对系统中的设备不利，还可能引起继电保护的误动作，影响电力系统的稳定。
较大的电容器组关合涌流，易引起触头的熔焊，增加了开关分断电容器组时的重燃概率。从型式试验统计数据中得知，投切电容器组试验时，合分操作的重燃概率大于单分操作的重燃概率。当断路器合闸时，由于预击穿电弧的作用，使触头形成细微的焊点。当触头再次分闸时，尤其是分闸电流较小时，细微的焊点被拉断，形成微小凸起。细微焊点的凸起可能成为恢复电压连续击穿的原因，即重燃或重击穿。并且，这种凸起可能成为下次合闸时预击穿的触发点，引起预击穿的距离及时间变长，从而增加下一次分闸后的重击穿概率。尤其是关合背对背电容器组时，合闸涌流较大，更容易造成触头的熔焊，增加分闸后的重击穿概率。
二、 结构实现
针对以上分析，结构技术方案有两点，一是采用了全新的传动箱，设计出能够保证两个灭弧室同时开断的执行机构，如下***1所示；二是双断口真空断路器的本体设计，将两个真空灭弧室竖直排列，结构紧凑，外观具有设计性，如下***2所示，双断口真空断路器整体结构如下***3所示。
三、结论
1.该新型断路器设计解决了真空断路器在电力系统中在投切电容器组时重燃率高的问题，具有很高的技术价值和实用价值；
2.该新型断路器设计能够解决目前国内外真空断路器在切合电容器组时，产生涌流，易发生重击穿等引起系统操作过电压的难题，大大推进真空断路器技术在无功补偿系统中的应用，同时提高电能质量，稳定电网运行，具有重大的社会与经济效益；
3.断路器结构紧凑简单，所采用的真空灭弧室为市场上通用的灭弧室，结构件为普通机加件，成本价格低；产品安装简单，总体分析，经济性好；以环保型真空断路器为基础，环境友好。
参考文献：
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真空电容篇5
关键词 广播发射机 功率开关 真空器件
中***分类号：TN934.1 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.05.012
SW100F Shortwave Transmitter Typical Fault Analysis and Processing
XU Chi
（State Press and Publication ***istration of Radio Qiliuyi Tai， Yong'an， Fujian 366000）
Abstract This paper introduces the control principle SW100F shortwave transmitter power switch P*** were discussed for the power switch control panel overcurrent faults and high-end level transmitter common cause of the failure and phenomena; at the same time， the vacuum device transmitter operation and maintenance described.
Key words broadcast transmitter; power switch; vacuum devices
0 前言
SW100F短波发射机是P***系列短波发射机的一个机型。随着P***技术的广泛应用，极大地提高了发射机的稳定性。然而，在发射机实际运维中，P***功率开关控制板相对于其他器件的损坏比较频繁，发射机高末级故障较容易出现是一个事实。这些状况对于发射机运维者来说，了解P***功率开关控制板结构、原理及各门限值;了解发射机高末级电路原理。既可快速对其中的元器件进行检测和更换，也可提高运维者业务技能，达到快速排除故障。在此，笔者就工作中遇到的P***功率开关板和发射机高末级常见故障进行分析，对故障排查处理以及发射机真空器件的运维进行了论述。希望对此类故障的准确定位和快速有效处理有所帮助。
1 SW100F短波发射机P***开关管控制原理及典型故障分析
1.1 P***开关管控制原理
SW100F短波发射机P***开关管的控制信号是由如***1所示电路引入它的门极。原理是当某个P***开关的合闸信号由电信号转变为光信号，从而通过光缆传送到对应的光电隔离管B4，B4受光导通输出低电平引入D2/6、D2/5与12VB相连为高电平，两者经与非门输出D2/4为1信号。这个1信号输入到D2/13、D2/12在过载镍丝不起作用时也是1信号，故两者输出D2/11为0信号。再经过非门N9转为1信号，即高电平，所以DC管门极得高电平触发而导通。反之，当上述P***开关受拉闸信号控制时B4没有光输入，相应DC管的门极输入为低电平。
当过载电流达到整定值时，镍丝两端的电压降引入光电隔离管B3，从而使其二极管发光，并由所发之光促使它的三极管饱和导电。这样B3的三极管集电极就由截止时的高电平转为导电饱和时的低电平。这个低电平脉冲输入到定时器D4/8，从而使D4/9输出高电平。由***1可知，此高电平经三级非门转变为低电平，因而使对应的DC管拉开，防范了过载事故。
1.2 开关管过流故障快速排查分析
由开关控制板检测器送一个过流信号到***1中B3，从而引起开关管DC管关闭，检测器发出警告声，表明过流保护正常。因此，通过检测器可以检测出开关管过流保护是否存在故障，并且可以在加电过流的情况下利用万用表测出各个元器件的电平，通过这种方法，减少了检修的复杂程度，在加电过流的情况下，利用万用表测试控制小板的各个元器件的电位值与表1进行对比，就可以很简单的判断出哪个元器件出了故障，并进行更换。
表1 开关管门限表值
2 SW100F短波发射机高末故障分析和处理
2.1 故障原因：高末管栅阴碰极（或通地）
故障现象：灯丝升到正常以后，加偏压，高末栅流反打，此时再加高压则高末帘栅过荷。如果处于正在播音的情况下碰极，则其现象为掉高压，高末帘栅过荷，高末栅流反打，栅压极低，几乎为零。
故障分析：发射机正常工作时，高末级工作在丙类弱过压状态，栅极加有直流负偏压，当栅阴碰极时，则栅极和阴极同电位，电流方向与原正常相反，同时形成大电流，又因帘栅级的保护电流先于阳级进行过荷保护，所以表现现象为高末栅流反打，高末帘栅过流引起保护，栅压为零。
故障处理：在处理中应注意区分是电子管碰极还是偏压回路通地。首先断开电子管的栅偏压回路，加偏压调试，如果故障现象依旧则是偏压回路通地;如果故障现象消失则是电子管栅阴碰极。
电子管栅阴碰极需关机待风水停后进行换管。处理中应对管座进行检查，防止因管座问题引起的误操作，簧片变形的应矫正，弹性不住的应换新环，在换完电子管后应对管座上各电极进行测量，谨防安装过程的次生故障的发生。
此类故障的常见处理方法：（1）电子管碰极，则按换高末管的操作规程进行操作。（2）电子管管座短路，则按换管座的操作规程进行操作。（3）栅极回路有通地点，则找出通地点并使其断开。
2.2 故障原因：高末输出T网络电容C22、C23、C24击穿
故障现象：播音中发射机保护掉高压。降功率后加高压功率表仍无指示。分别对M3、M4、M5进行手动调谐，观察V2阳流表是否有反应，双指针功率表无指示，若无反应这其对应的电容击穿，其中M3对应C22，M4对应C23，M5对应C24.用点温计对它们进行测温。按常规击穿电容温度过高。
故障分析：C22、C23、C24电容击穿后，高末输出回路处于失谐状态，大电流直接通过电容到地，导致电容过热，高末级无输出功率。
故障处理：降功率后用分别用手动调谐M3、M4和M5来区分击穿电容位置或在发射机落高压后用点温计测量电容温度。确定击穿电容后，按照更换高末槽路电容的操作规程进行操作。操作时务必注意电容的伺服位置是否在原对应点上，坚决防止伺服位置混乱。
2.3 故障原因：高末帘栅薄膜电容击穿
故障现象：发射机出现高末帘栅流过流保护，掉高压，高末栅流表出现瞬间突增。
故障分析：末级帘栅回路从帘栅电源输出算起，包括以下器件：高频线圈、帘栅泄放电阻、音频调制电感、电压和电流取样、两个穿心电容C18、C19;电感L7以及放点球、帘栅薄膜电容等。引起高末帘栅过流的原因很多，应根据电路的特点及时发现故障点。当电流取样电阻R2和R3阻值变大时也会引起高末帘栅过流保护。为了避免出现异常高电压打到帘栅薄膜电容上，必须使帘栅放电球充分发挥作用，可以根据季节的变化来调整放电球的距离。
故障处理：通过故障现象可以判断为高末帘栅薄膜电容击穿或高末帘栅电源回路中存在通地点现象。为了快速判断通地点，可以拆开末级机箱中帘栅电源的引线，并注意引线的悬空，用摇表或三用表与帘栅对地进行测量，若阻值正常则为电源回路中有通地点，否则为高末帘栅薄膜电容击穿，确定是高末帘栅级有通地现象，则拆下电子管，对帘栅薄膜电容进行更换。
2.4 故障原因：高末电子管灯丝断开
故障现象：加灯丝后灯丝正常指示灯不亮，高末管无灯丝电流;高末管无亮度，不发热。
故障分析：高末灯丝开路，灯丝变压器次级是空载电压加到管子的内外环间，没有形成电流回路，内外环间有灯丝电压而无灯丝电流。判断时应同时测量电流和电压，如只测电压正常，可认定灯丝检测回路故障，将延长故障处理时间。
故障处理：关机待风水停止后，按换高末管的操作规程进行操作。
3 发射机真空器件的管理和使用
综述以上故障可以看出，绝大部分都是电子管和电容的故障。在笔者工作的发射机房就2014年统计，处理了9次电子管故障和3次电容故障，占全部故障的52%。在除去真空器件本身的质量问题外，如何减少真空器件的损坏，则需要重视真空器件的日常维护和使用。
本机房采用的高末电子管为：京东方的FU2054C和成都旭光的FU616C，它们都是大功率金属陶瓷四级管，采用的是网状钍钨阴极、鼠笼型栅极、同轴电极结构，阳极采用超蒸发冷却方式，最高工作频率150MHz，输出功率可达100Kw。因此，如何保障真空器件的完好率是非常重要的。以下就真空器件的管理和维护谈谈个人意见。
（1）真空器件运管：在装卸搬运真空器件时需谨慎小心，尽量避免震动、碰撞、倾斜、雨淋和腐蚀;存放的库房的温度保持在5～40℃，相对湿度不得高于80%。
（2）真空器件入库：对新入库的真空器件必须进行认真的查验;仔细观察其外表，看其表面是否存在气泡、裂缝、沙点和机械损伤。同时使用欧姆表检验灯丝是否通路，用2500V兆欧表检查各级间绝缘电阻是否符合规定。除此以外还需要对真空器件进行打压检验，测试其耐压是否达到标准。打压时需严格按照高压试验操作卡片进行，防止操作不当造成损失。对于备用真空器件，需要每季都进行打压检验，通过打压使真空器件内的气体电离，提高真空器件的真空度和绝缘度，使其保持最好状态。
（3）建立健全真空器件电子档案：机房应对每个真空器件建立档案;这包括产品的合格证、质量保证书以及真空器件的卡片，卡片包括器件型号、入库时间、检测记录、测试人、责任人、上下机时间、使用时间等。通过建立档案可更加方便、直观地查看器件的试验参数、使用情况、上下机时间等。
（4）电子管的老练：对于新的电子管上机前必须经过一系列试验性运行既通常所指的（电子管老练）。老练的具体步骤是：电子管加灯丝电压的30%运行30分钟;加灯丝电压的60%运行30分钟;加全灯丝电压运行一小时;发射机加全压在载波状态下运行10～15分钟;再加调试运行5～10分钟。通过老练可以使电子管的寿命大幅延长。按制度备份的电子管和存放在机房库房的电子管都必须经过老练试验，才能保证备份和库房的电子管在紧急情况下能够万无一失地随时启用。
（5）真空器件的运维：真空器件工作在高温、高压、高频的环境中，极易吸附空气中的粉尘、颗粒，这样就会降低真空器件的耐压程度，极间的阻值而造成器件的爬电、吱火，以至器件的损坏引发各类事故。因此需加强日常维护，检修时对其进行细心的擦拭，主要是对于面积较大的污物应用稀释肥皂水擦拭干净，再用绸布沾酒精擦拭;对于个别污点，可先用橡皮擦轻擦去除，再用绸布沾酒精擦拭。
使用过程中，真空器件应保证在良好和稳定的工作状态下运行。如果长时间处在失谐状态下运行，一是加速器件的老化;二是极易损坏器件。因此。务必保证发射机运行在正调谐点。此外，发射机中和电容没调好或某些元件损坏变值，引起自激震荡，产生异常高压，造成器件的闪络、极间打火、电容打火或漏气，也可导致真空器件的损坏。所以，机器若有打火时应尽快查明原因，及时处理，使机器处于稳定的工作状态，对于延长真空器件的使用寿命是极为有利的。
4 结束语
发射机运维是一门科学，需要维护工作者养成勤学、勤记、勤实践，业精于勤的作风。本文是笔者在广播发射机运行维护实践中的一些体会和经验，由于水平有限存在不足在所难免，欢迎同行指导。
参考文献
真空电容篇6
【关键字】真空开关，发展现状，问题措施
中***分类号：TL62+9文献标识码： A
一、前言
目前我国的真空开关的电器开关设计大大流行，很大程度上满足了人们的多种需求。但是它存在的隐患同样也不容忽视，开关操作过电压的问题带来了新的安全隐患，同样的，科学家在不断地开发新的开关设计，力***为我国的电器开关设备带来新的生机。我们就这些方面的内容作了如下的讨论。
二、真空开关灭弧室真空度检查
(一)火花计法。这种方法很简单，只可作定性的检查。将高频火花打开，让火花计触丝在灭弧室表面移动，观察灭弧室内的发光情况。若灭弧室内有淡青色辉光；管内有红蓝色光，可以判断灭弧室已经失效。
(二)观察开断电流时的弧光。正常的灭弧室弧光颜色为淡青色，经屏蔽筒反射后呈黄绿色，若弧光颜色为紫红色，可能是灭弧室真空失效。这种方法观察判断不太容易，仅有参考价值，需凭经验。
(三)真空度测试仪测试。这是一种比较准确的检查方法，它能迅速准确的测明灭弧室内真空度的高低，从几托到10巧托。适用真空度测试仪唯一不方便的是要把灭忽室从机构上拆下来才能测试。采用简易的真空度测试仪可以做到灭弧室不用从机构上拆下来。
(四)工频耐压法。这是一种比较可靠的检查方法，将灭弧室两触头拉至额定开距，逐渐增大触头之间的工频电压，如果灭弧室不能耐受额定工频耐压一分钟，即可认为灭弧室真空度不合适。在日常的工作中，用2500v摇表来摇测绝缘电阻，应为*。
(五)做工频耐压时注意的问题。
l、真空灭弧室的触头要保持在额定开距。对整体机来说只要分闸即可，对单只灭弧室来说需要仔细设计夹具，在进行拉开距离操作时不应损坏波纹管，将灭弧室垂直放置。在灭弧室动，定两电极端施加工频电压。
2、加压过程是电压自零逐渐升至70％额定工频电压时，稳定一分钟，然后再用半分钟时间，均匀升至额定工频耐受电压，能保持一分钟，不出现试验设备跳闸和电流突变即为合格。
三、真空开关操作过电压的分析
真空开关的优越性来自真空介质的高效灭弧性能，但其反面是可产生具有危害性的操作过电压，减少矿井操作过电压的危害是一个综合性的问题，涉及到真空开关的触头结构和材料、操作过电压与电气设备的绝缘配合、操作过电压的保护方式、真空开关合理选择和使用等问题。
（一）降低操作过电压的技术措施与对策
1.合理选取保护方式
真空开关合理选用限制操作过电压的方式指的是既要能抑制瞬时的操作过电压，减少对电气设备的绝缘危害，又不致于增大对地的电容电流，目前通常采用压敏电阻和阻容吸收装置来抑制操作过电压。
2.阻容吸收装置
R—C阻容吸收装置，可缓和瞬态波形的上升陡度和幅值，同时也减少了线路的浪涌阻抗，理论和实践表明，阻容吸收装置保护电动机或介电强度较低的设备有较好的效果。如上海电机厂电容器分厂生产的GS—II!型阻容吸收装置在真空开关中使用抑制截流操作过电压的情况较好。使用中减少操作过电压的危害性煤矿从事和负责井下供电的技术人员应重视和了解真空开关性能，以及操作过程中由真空开关引起操作过电压的危害性，并在设计和维护供电系统时必须注意这方面的问题。
3.使用中减少操作过电压的危害性
煤矿从事和负责井下供电的技术人员应重视和了解真空开关性能，以及操作过程中由真空开关引起操作过电压的危害性，并在设计和维护供电系统时必须注意这方面的问题。
四、高压真空开关技术在水电机组中的应用
高压真空开关根据开关的用途、使用场合及开断容量的大小，可分为3种类型：真空断路器、真空负荷开关和真空接触器。从总体结构上进行划分，高压真空开关包括5个部分：灭弧室、开断装置、绝缘支撑、传动机构、基座及操动机构，其中高压真空开关的核心部分是两部分：灭弧室和操动机构。
主变压器中的应用在发电机组正常起动时，首先通过启动备用变压器获得启动电源，当发电机组建立正常电压并带一定负荷后，再通过厂用电切换装置切换到厂用工作变压器供电；发电机组的停机过程与之相反。因此，在不设发电机组高压真空开关的水电厂，其正常启、停机组不可避免地要进行厂用工作变压器与启动备用变压器之间的关联切换。由于厂用工作变压器与启动备用变压器的电源取自不同的系统，两台变压器的阻抗值也不相同，这就造成了
两台变压器低压侧母线之间存在初始相位差。由于初始相位差的存在，使得在正常并联切换时，两台变压器之间将产生较大的环流。严重情况下环流可达数千安培，如此之大的环流，即使在并联切换时间内对变压器不造成损害，也会对变压器的寿命产生累积影响。这对变压器的安全运行构成了很大的威胁。采用发电机组高压真空开关后，发电机组的启停电源是经过主变压器倒送电至厂用工作变压器获得，从机组启动一直到发电机组并网发电，整个过程都无须厂用电源切换。只有当厂用工作变压器发生故障或主变压器故障时，才需要厂用电源切换。有关分析结果表明：采用发电机组高压真空开关后，使厂用电源切换减少到约1／348，作用显著，从而有效地提高了水电厂运行的安全可靠性。同时，这也使得厂用电的操作、运行难度大大降低。
五、故障处理和分析方式
1.故障处理的方法是由简到繁，即从简单问题的方向查找，由明显的向不明显的查找，这样可以加快处理问题，由显示的故障来判断故障部位，如果不清楚故障范围，则首先检查保险，再检查插头，第三步观察故障现象查找故障部位，第四步压缩故障范围，按***纸找出故障。
2.分析问题的方法。由于此开关采用PLC可编程序逻辑控制，可根据真空断路器电气控制原理***来分析故障，如***1所示。
3.故障分类
常见故障有两类，一是断路器机械故障(拒合与拒分)；二是断路器电子电路故障。故障出现的一般原因有：设计原因、产品质量原因、人为失误原因和实际出现原因等。
4.故障分析及解决方法
（一）真空断路器电动合闸拒合、手动合闸正常，说明机构正常，控制线路有问题，应从分析断路器电气原理来查找故障原因。按下电动合闸按钮、观察是合闸瞬间就跳闸还是电机未转动，如果电机未转则一定是电气线路原因，电机转动但合不上闸，则是电合传动咬合棘轮部分有问题，或者电机传动连杆调整不当。从电气原理上分析易出现故障部位：点和按钮不闭合；PLC未输出电合信号；电合继电器触点(1—11)不闭合；FK。闭合不完好；JH。电源中间断线；JH。闭合不好；保险管烧断。JH，—合闸中间继电器；JH2一分闸中间继电器；DM～合闸电机；sQ一失压电磁铁；rQ一分闸电磁铁；FK一辅助开关；DK。一低压侧分闸继电器，如右***所示。
（二）手动、电动均拒分。此时一定是脱扣机构有问题，有4个原因：分闸弹簧松，分闸力量变小导致；四连杆机构长凸轮抵住连杆分不了闸，应适当调整连杆；连杆机构下端滑轮与凹槽机构摩擦力太大，不滑动，应打磨凹槽；机构卡住。
六、结束语
综上所述，高压真空开关的内容和设计理念我们都有所了解，那么针对真空开关存在的问题，我们也应该有相应的解决方案。相信我国的真空开关的设计技术会更加的成熟，从而实时的解决问题，引领我国电气设备的新时尚，同样为我国的人民带来更为便捷的生产生活。
参考文献：
[1]朱声石．继电保护原理与技术[M]．北京：电力工业出版社，2012．
真空电容篇7
随着时间的推移，真空灭弧室(VIS)的短路开断能力有了显著提高，相应地使真空断路器也有了很大发展。真空灭弧室刚出现时，主要适用于只有较小短路电流要求的配电回路。由于对真空电弧特性和触头材料的不断研究，电真空工艺技术进步了，使我国已具备开发出能够在非常严酷的故障条件下开断大短路电流的灭弧室。现在，最新一代的VIS能够满足发电机回路保护所要求的多种非常严酷的条件。这不仅包含具有大电流、高直流分量和长时间常数等特点的短路电流要求，也包含具有很快瞬态恢复电压(TRV)上升率和很高峰值的TRV要求。使用纵向磁场设计原理的新一代VIS产品适合应用于发电机回路保护，参数可达12kV－6300A－80kA。
我国首台自主研发、拥有自主知识产权的ZN105型大容量真空断路器试验成功表明，这种类型的VCB符合IEEE标准C37.013关于对发电机断路器的规定，此标准规定了断路器需要满足的发电机回路严酷条件的能力。产品的试验及挂网实践运行证明：真空断路器用于发电机出口的保护不仅是可行的，而且在技术、经济以及运行等方面是非常适宜的。
[关键词]真空灭弧室；发电机断路器
1 前言
在电力的产生、输送、分配与实际电力负荷的应用等环节中，作为对电力系统中各处用电设备及整个电力系统实施控制与保护的高压断路器无疑是一个十分重要的电气设备。它的性能优劣、可靠性的高低都直接关系到整个电力系统和众多用电设备的安全与运行，关系到国民经济各个行业的方方面面。因此就整个电力系统而言，无不对断路器的性能及可靠性提出了很高的要求与期盼。在整个电力系统中，根据被保护设备所处的运行条件与环境的不同，在系统出现短路故障时断路器所承担的开断任务差异也是十分大的。为此国际电工委员会将保护断路器区分为发电机出口保护用和一般输配电保护用两人类(国际标准分别是：IEEE Std C37.013－1997；IEC62270－100：2001)，我同也根据同际标准的要求，分别制订了两种产品型试试验所依据的国家标准，它们分别是：GB/T14824发电机断路器通用技术条件和GBl984－2003高乐交流断路器两个标准。两个标准的试验内容与对产品的考核程度区别甚大。
2 发电机回路特点及我国设备现状
发电机断路器位于发电机和连接其余电力系统的大功率升压变压器之间，这就造成了同路开断条件尤其严酷。无论发电机还是变压器都只有很低的电阻和很高的电感／电阻比率(L/R)，相反，架空线和地下电缆的L/R比率却很低。发电机回路的L/R比率比典型配电回路的高几倍，L/R比率的单位用时间来表示，它决定了故障电流直流分量的衰减率。直流分量的衰减率非常重要，它决定了断路器触头刚分点及其燃弧期间直到完全开断时的电流强度。此外，发电机断路器还必须能开合系统失步条件下的回路。使得在此处工作的断路器，除了满足一般开断性能要求外，还需要克服系统暂态过程中非常高的直流分量、高的电动冲击系数、非常陡的暂态恢复电压等极其严酷的开断条件。正因为如此，在我国，当发电机出口处的系统短路容量超过63kA时，所需的保护用断路器需要进口，目，进口的断路器其灭弧介质多为变压器油、压缩空气以及SF6气体等。由于受到这些介质的静态绝缘特性和动态绝缘恢复特性限制，使得由这些灭弧介质所制造出的断路器不仅体积庞大、重量重(平均每台3吨以上)、机电寿命小高、维护维修困难，而且价格十分昂贵，以额定电压12KV、额定电流6300A、额定短路开端电流80kA为例，如此参数的发电机出口保护用断路器每台进口价格均在150万元以上，我同每年为此均需要花费大量的外汇用来购买同外大公司的产品来满足我国中小容量发电机组出口保护的系统要求。
3 适合发电机回路保护的真空灭弧室(VlS)
纵向磁场(AMF)真空灭弧室适合于发电机回路保护的应用，这以为大量开断试验所证实，其典型特征为大故障电流和长燃弧时间。纵向磁场(AMF)真空灭弧室由花瓣状触头构成。当电流流过花瓣状触头之间时，电流产生一个与灭弧室轴向平行的自生磁场，而该磁场平行于电弧，因此命名为“纵向磁场真空灭弧室”。纵向磁场与电弧电流相互作用产生的力，约束电弧使其不能积聚，使电弧能量均匀的分布在触头表面，减少了触头烧损。此外，真空介质的动态绝缘恢复强度也优于变压器油、SF6气体等介质，其介质的动态绝缘恢复强度时间为亚纳秒级，完全能够满足断口暂态恢复电压对介质绝缘恢复强度的要求，这也为试验所证实。
4 北开自己研制发电机断路器的条件与历程
面对我国电力系统的急迫需求，北京北开电气股份公司决定凭借自己五十多年的经验积累，以自己的工程技术人员为主，在消化吸收引进德国西门了公司产品技术的基基础上，广泛开展社会上的产、学、研合作。最早于1997年在我同首家用真空断路器按照发电机出口保护用断路器的使用要求进行了严格的型式试验，试验首先是在ZN65A－12/3150/40kA样机上进行的，因为是首次试验，困难很多，人家对标准的理解和试验设备参数的调整进行了反复讨论与试验，经过与试验站人员的有效沟通和密切配合，最终全部试验取得了满意的结果。通过试验的检验，坚定了我们将真空断路器使用领域小断扩大的决心。此后北开又于1999年在全国率先研制成功ZN65A－12/4000/63kA用于发电机出口保护用的真空断路器。2000年1月北开又成立了ZN12/6300/80kA项目攻关组，在经过历时四年、两次型式试验开断失败的经历后，不断总结失败的经验教训、针对型式试验中遇到的新问题，提出我们自己的改进设计方案，最后通过攻关组的不懈努力、在广泛开展产、学、研合作的基础上，终于开发研制出具有白丰知识产权的我国首台大容量ZN105型发电机出口保护用真空断路器。
zn105型发电机出口保护用真空断路器不仅能够满足国产中小型发电机组出口保护的要求(注：我国中小水电机组以及大型企业自备电厂装机容量相当可观)，而且由于采用了真空介质用于灭弧，使得产品的机电寿命高、体积小、重量轻、操作简单、运行维护方便，且产品价格只相当于同外进口设备的二分之一左右。在2004年12月27日通过的国家两部委产品鉴定会上，专家的鉴定结论是：产 品结构合理，技术参数水平高，产品填补同内空白，处于国际领先水平。
5 发电机断路器的关键技术
5.1 断路器关键技术
作为发电机出口保护用断路器其关键技术主要是解决以下三个问题：
(1)如何使断路器在大的额定电流，在不增加任何辅助散热设备的条件下(既不采用强制通风、水冷等散热方式)，满足设备正常运行时的温升要求。
鉴于电弧开断过程的复杂性，尤其是大电流的开断受到强磁场、强电场、温度场以及电力系统参数震荡暂态过程的影响，使得到目前为止，国内外尚不能对电弧开断过程建立起精确的数学模型，高压断路器的设计有些部分还不得不依凭以往的设计经验，整机的性能指标最终还得依靠大功率试验站的开断考核。同时，由于真空条件的限制，使得真空断路器的温升散热成了非常薄弱的环节。我们攻关组在承担了项目攻关任务后，根据多年积累下来的设计经验，首先对整机产品能够用计算机仿真设计的部件进行了计算机辅助设计，例如，利用有限元的方法对整机的温度场分布进行了仿真计算，对主回路系统中的热节点用ANSYS软件进行了，逐点温度场与磁场的偶合分析与计算，最终确定了断路器上下出线的最佳散热面积和外加热管技术的温升解决方案。不但节省了时间，还避免了以往开大型模具的盲目性，通过计算机仿真恰到好处的解决了温开散热、电场分布以及机械受力三者的关系。下面既是主回路温度场仿真计算示例(见***1所示)。
(2)如何使断路器在发电机出口这种严酷开断条件下，确保满足GB/T14824的要求。
对于发电机保护要求的，系统暂态过程中的高直流分量、高的恢复电压上升陡度(TRV值)、非常大的短路开断电流，我们首先采取的方案是：利用真空介质非常优异的静态绝缘特性和动态绝缘恢复特性，根据我们以往成熟的纵向磁场约束电弧理论、加上杯状触头结构、用真空熔铸自耗成型的特殊工艺加工制造出适于真空开断的触头材料，又采纳了西安交通大学等学者的建议，将灭弧室触头作成1/4匝线圈形式，在国营777厂的大力配合下，加工制造出我国第一只大容量真空灭弧室。并于2002年10月在西安高压试验站进行了首次开断试验。试验第一次开断就不成功，触头熔焊无法打开。我们将触头熔焊的火弧室解剖分析，针对试验中出现的问题，提出了改善触头材料组分、增人触头超行程以增加触头的助分力等项措施，样机经过改进后，于2003年初又进行了第二次试验，这次触头熔焊的川题解决了，但又出现了灭弧室屏蔽罩烧穿导致开断失败的问题。我们又再一次将断路器拉回厂，进行解体分析，发现触头出现严重的偏烧现象，这是什么原因引起的?经过仔细分析，我认为是大电流条件下相间电流自生磁场在作怪，随后提出了在火弧室屏蔽罩外侧及相间，增加铁磁屏蔽桶的设计方案。通过此项改进，使开断试验顺利通过。
(3)如何解决在大的分、合闸操作功作用下，断路器触头系统的合闸弹跳与分闸反弹问题。
为了解决在大的分、合闸操作功冲击作用下，触头系统的合闸弹跳与分闸反弹问题，我们又为此专门设计了双油缓冲、双分闸簧的特殊机构(见***2所示)，为了减少摩擦损耗，提高传动效率，我们在以往机构成熟的基础上，又采用了新的固体薄膜保护技术，一举解决了，机械试验中出现的所有问题，终于在2003年底通过了全部发电机出口要求的型式试验。以上便是此项产品的一些具体内容。
该断路器于2004年1月在西安高乐电器质量监督检验中心顺利通过了全部的型式试验，北开成为国内首家完成这一产品研制与试验的单位。该产品技术性能国际领先，并填补了我国l2kV/6300A/80kA参数等级断路器的空白。
5.2与普通断路器的比较
作为发电机断路器与普通配电断路器相比，技术参数的要求主要区别在以下几个方面：
(1)绝缘水平高(以出口电压12kV为例)
发电机断路器断口间的雷电冲击耐受电压为85kV，1min 工频耐受电压达到50kV，(这一点是在全部弧后开断完成的情况下进行，很难)。而普通配电断路器的雷电冲击耐受电压为75kV，1min工频耐受电压为42kV。
(2)关合容量大
当断路器的短路开断电流为80kA时，要求其短路关合电流为其短路开断电流的2.8倍以上，即80×2.8≥224kA。而普通配电断路器的关合电流为2.5倍的开断电流，两者相差较多。
(3)预期瞬态恢复电压的上升率(TRV)陡度大
根据标准要求，发电机断路器的预期瞬态恢复电压的上升率最低必须达到1.8kV/us以上，而普通配电断路器的值为O.35kV/us。
(4)开断的直流分量高
本产品额定短路开断电流的直流分量达到79％；失步非对称开断直流分量达到58％，国标要求额定短路开断时的直流分量≥60％；失步非对称开断电流的直流分量为50％～60％。而普通配电断路器的直流分最通常不会超过30％，一般情况下不做要求。
ZNl05－12/T6300－80型真空断路器存整体结构上以稳定可靠为重点。很好地继承了ZN65A－12/T4000－63真空断路器布局合理、杆系传动效率高及零部件通用性强等优点。断路器设计上的难点在于：大额定电流和高短路容量开断两者的同时实现；前者是产品的一次导电回路在6300A额定电流长期工作状态下的温升发热问题；后者则是满容量开断及关合时短路电动力对产品结构强度的考验。
由于额定电流大，因此该断路器首先要解决的是温升问题。运用有限元分析软件进行模拟仿真最终确定其上出线散热面积为0.7m2，下出线散热面积为O.95m2。根据此项数据设计出的大型模具，所压制出的上下出线，一次顺利的通过了6300A温升试验。ZNl05－12/T6300－80型真空断路器额定短路开断电流为：80kA，额定峰值耐受电流达到224kA。电动力对结构的影响很大。为此，产品采用了双绝缘子支撑结构，以抵御电动力效应的破坏，同时采用低电流密度的三侧导流出线方式来应对大额定电流的温升效应问题。山于关合和开断电流大，要求机构有足够人的输出功。为了满足断路器的要求，采用了双分闸簧，双油缓冲的结构，在大合闸簧保汪关合可靠的情况下，通过双分闸簧来增加分闸力，较好的实现了合、分闸功的匹配，双油缓冲结构有效的吸收分闸后的冲击力。高达9000～10000N的触头压力，满足了真空灭弧室对触头压力的要求。同时，对重要传动环节进行加强，加装了滚动轴承，以保证传动效率。
6 ZNl05－12/T6300－80型发电机出口保护用真空断路器结论
ZNl05－12/T6300－80型发电机出口保护用真空断路器的试制成功以及挂网实践证明，真空断路器用于发电机回路的保护不仅是可行的，而且是非常适宜的。无论从用户使用角度还是从产品加工制造角度看，其产品的技术与经济的性能价格比是高的。
ZNl05－12/T6300－80发电机真空断路器试验内容如下：
(1)绝缘试验
工频耐压试验：相间为42kV；断口为50kV
冲击耐压试验：相间为75kV；断口为85kV
辅助回路耐压试验：2kV
(2)机械试验
机械寿命试验：分为2个循环累计进行广了4000次。
(3)温升试验
试验电流6300A：试验极数3极
(4)主回路电阻测量≤15μΩ
(5)噪声试验
实测不大于101分贝
(6)额定短路开断及短路关合电流试验
方式1：按30％的额定短路开断电流对称开断，开断电流为25.9kA。直流分量不大于20％。
方式2：按100％的额定短路开断电流对称开断，开断电流为81.8kA。直流分量不大于20％。
方式3：按100％的额定短路开断电流非对称开断，开断电流为80.3kA。直流分量达79％。
方式4：关合试验，关合电流为224kA。
方式5：额定失步对称开断电流试验，开断电流为43.8kA。直流分量不大于20％
方式6：额定失步非对称开断试验，开断电流为43.5kA。直流分量为58％。
方式7：额定负荷开断电流试验，直流分量不大于20％，额定开断累计次数50次。
(7)额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流试验
真空电容篇8
关键词：多断口真空断路器；静动态电压分布；模块化
中***分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）03-0059-02
在我国当前电力系统的运行过程当中，针对110kV电压等级以上的电力系统运行而言，多以SF6型断路器为主。基于电力系统环保要求的进一步严格与具体，未来期间SF6型断路器的应用将受到很大程度上的限制。积极展开对可替代SF6型断路器的环保型高压断路器研究工作备受各方关注与重视，本文即围绕该问题展开分析与探讨。
1 模块化三断口真空断路器模型
在构建具有串并联结构模块化多断口真空断路器单元有限元分析模型的过程当中，需要考虑的计算对象包括环氧绝缘筒部件、瓷套部件、屏蔽罩部件、外绝缘伞群部件、以及动静触头部件等多个方面。对于具有串并联结构模块化多断口真空断路器而言，触头涉及到动式触头、以及静式触头这两种类型，所对应的材料主要为铜铬合金，而具有串并联结构模块化多断口真空断路器屏蔽罩所对应的材料则主要为钢铁。在该模块化三断口真空断路器单元有限元分析模型当中，介电常数的取值均为1.0。
同时，在基于对串联结构样机单臂试验以及三相样机基本情况分析的基础之上，该计算模型包括以下几种工况：A模型，指不带底部支架条件下所对应的串联结构样机单臂模型；B模型，指带底部支架条件下所对应的串联结构样机单臂模型；C模型，指带底部支架条件下所对应的串联结构样机双臂模型；D模型，指带底部支架条件下所对应的三项样机模型。
2 电位分布计算
建立在该分析模型的基础之上，通过仿真计算的方式分析可知：对于带有底部支架的串联样机单臂模型而言，与之相对应的断路器电位分布计算示意***如下***所示（见***1）。
***1 断路器电位分布计算示意
结合***1中的数据信息不难发现：对于按照前文所述方式所布置的模块化三断口真空的管路器而言，在按照“U”字型形态布置的情况下，上侧触头/下侧触头，触头/屏蔽罩间隔区间内的电压水平呈现出了较为显著的变化趋势。且***1中还显示，断口变化最为显著的区域表现为：上侧触头/下侧触头。该研究结果提示：上侧触头/下侧触头对应区域范围内具有较大的场强特性。根据***1中所反映的电位分布特征，可得到如下表（见表1）所示的断口分压比数据示意表。
结合表1中所提示的数据信息可知：三断口真空断路器所对应的断口表现出了严重比例失调的电压分布特征。其中，高压端断口所对应的分压水平达到了67.18%比例（占总分压比比例）以上，该数据主要提示：杂散电容会对本区范围内的静态分压产生极为严重的影响。不但如此，此区段内所生成的杂散电容也有可能对瞬态恢复电压的分布情况产生关键性的影响。从这一角度上来说，为了能够最大限度的保障电压分布的合理与可靠，就需要通过引入均压处理措施的方式，改善断口对应电压分布水平。同时，根据表1中对四类模型断口分压比数据的分析：串并联结构模块化多断口真空断路器断口区段对应电位分布相互之间的影响水平并不显著。与此同时，相对于整体模型而言，不带底部支架的串联样机单臂模型差异较小，所计算数据精确可靠。综合上述分析可知：在有关具有串并联结构模块化多断口真空断路器所对应电位分布计算的实施过程当中，不需要安装支架，可保障计算数据的可靠。
3 真空灭弧室内电场分布计算
在本文所假定的具有串并联结构模块化多断口真空断路器计算模型当中，所对应的外边界尺寸量级标准为10.0m，而屏蔽罩厚度对应的尺寸量级标准为mm。由此可知，整个具有串并联结构模块化多断口真空断路器计算模型结构实体尺寸存在比较大的差异性。为避免因真空灭弧室内结构过于复杂因素影响而对电场分布计算结果产生不良的影响，就需要通过引入基于子模型计算方法的方式，确保所获取电场分布数据的可靠。通过仿真计算的方式分析可知：对于带有底部支架的串联样机单臂模型而言，与之相对应的真空灭弧室内电场分布计算示意***如下***所示（见***2）。
***2 真空灭弧室内电场分布计算示意***
结合***1中的数据信息不难发现：在以1.0V为单位的运行电压条件作用之下，高压段断口、中间段断口、以及低压段断口触头表面所对应的场强计算max数值分别取值为73.71，23.85，13.98（单位：V/m）。在此基础之上，对于屏蔽罩而言，与上述运行工况相对应的场强计算max数值分别取值为69.81，22.56，13.24（单位：V/m）。结合以上数据可知：对于所假定的具有串并联结构模块化多断口真空断路器而言，单元所对应场强max数值均出现在触头表面的圆弧位置，其次为屏蔽罩梁端圆弧与直线呈相切关系的区域内。这一研究结果提示：在有关具有串并联结构模块化多断口真空断路器所对应的电场分布计算过程当中，灭弧室设计期间，需要特别注意触头表面圆弧区域以及屏蔽罩圆弧区域的安全处理工作。
4 结语
本文针对具有串并联结构模块化多断口真空断路器静动态电压分布特性展开了详细分析与探讨，通过对电位分布的计算以及对真空灭弧室内电场分布的计算分析得出如下结论：第一，杂散电容会对本区范围内的静态分压以及瞬态恢复电压的分布情况产生关键性的影响，有关此工况下静态、动态分压的差异需要相关人员展开进一步的分析与探讨；第二，灭弧室设计期间，需要特别注意触头表面圆弧区域以及屏蔽罩圆弧区域的安全处理工作；第三，在有关具有串并联结构模块化多断口真空断路器所对应电位分布计算的实施过程当中，不需要安装支架，可保障计算数据的可靠，有关上述问题的分析与研究希望能够作用于实践，为后续有关环保型高压真空断路器相关问题的研究提供一定程度上的指导与
参考。
参考文献
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真空电容篇9
紧急制动是地铁列车安全运行的根本保障，紧急制动触发源于列车紧急制动环路，通过制动控制单元中的紧急制动气路实现，压缩空气通过紧急电磁阀、空重车阀等部件驱动基础制动装置动作，因此，监测紧急制动气路关键部件即紧急电磁阀故障非常重要。目前，关于紧急电磁阀的***故障监测手段较为单一，往往在触发紧急制动后再进行故障排查，造成列车运行效率低下等问题，有必要研究快速定位与分析紧急制动故障的有效途径，关键是制动系统建模。Pugi等将制动系统分成3个元件库，采用MATLAB／Simulink建模，3个元件库包括基本元件库（管路、腔体与节流孔等）、复杂元件库（制动缸、制动阀与分配阀等）与车辆元件库（头车、拖车与信号车等），其中复杂元件库中的制动阀模型和分配阀模型用基本元件库里的基本元件通过MATLAB／Simulink中的状态流***和有限状态机来建立，建模过程复杂，工作量大，也不考虑气体与固体传热的影响；Cantone等基于试验数据进行建模，没有考虑司控室制动阀与分配阀的实际机械结构，而是将其视为“黑箱”，利用试验数据拟合函数进行建模，通用性不强；Acarman等建立了重载汽车的空气制动系统模型，用一阶滤波器来模拟由管长和管内摩擦引起的压力损失变化，侧重分析管路对制动性能的影响；Taghzadeh等建立了On／Off阀的详细模型；Messina等建立了由2个二位三通On／Off阀和1个气缸组成的气动系统模型，模型包含电磁子模型、机械子模型与流体子模型，解决了控制信号与气动信号的联合建模；魏伟等主要针对货车制动系统建立了列车管的一维非等熵气体流动数学模型，采用了特征线法进行求解，属于解析性建模方法，较复杂。以上建模旨在研究制动系统性能与制动单元的参数匹配问题，较少同时运用控制信号、气动信号与机械参数针对故障特征分析进行建模。
故障再现仿真是研究结构化复杂机电系统动态情况下发生故障的一个重要手段，曹宏发等基于解析模型进行故障再现，即在给定的控制系统中给定输入向量和输出向量，及时发现系统故障以避免可能出现的风险；Niu等利用键合***理论对制动系统列车管压力控制模块开展动态建模和故障仿真，通过增加测量参数不确定性因素并添加虚拟传感器元件，进行了故障再现仿真；黄志武等根据键合***模型的因果路径关系推导系统的解析冗余关系，仿真获得系统故障特征矩阵，再通过系统观测特征与故障特征的比较实现系统的故障监测与再现。这些研究在有效分离故障方面均有一定优势，但模型复杂，适应范围受限。为了实现鲁棒的故障监测与再现，本文基于AMESim软件，综合运用控制、气动与机械参数针对故障特征分析进行建模，分析了紧急制动故障特征，提出了面向典型参数的故障再现分析方法。
1紧急制动故障
1．1紧急制动环路与工作原理***1为6节编组地铁列车的紧急制动环路，贯穿整个列车，触发紧急制动条件包括：司机手柄手动操作、乘务员开关手动操作、列车管压力过低自动动作与列车自动运行系统（ATO）检测到超速、列车分离、制动力不足时均会自动动作。一旦紧急制动触发，压缩空气将通过制动控制单元（BCU）控制制动缸压力变化，实施紧急制动。***2为BCU工作原理，主要包括电空转换阀（EP阀）、紧急电磁阀、空重车阀、中继阀与压力传感器等，这些零部件集成在一块气路板上，其中EP阀包括缓解阀与制动阀，EP阀产生的预控压力与制动指令相适应。紧急电磁阀结构等效于二位三通电磁阀，正常情况下得电且允许EP阀经过空重车阀，与中继阀连通。当紧急电磁阀失电时，来自制动风缸的压缩空气直接通过空重车阀与中继阀产生紧急制动。空重车阀根据空气弹簧车辆载重信息限制其后端的最高空气压力，预调的压缩空气进入中继阀的容积室后经流量放大作用至制动缸，最终实现基础制动单元的制动力控制。
1．2紧急制动故障从紧急制动环路工作过程来看，紧急电磁阀常得电的状态直接影响其使用寿命，也是紧急电磁阀故障的主要来源，其表现形式有：紧急制动指令发出后制动系统不能正常施加紧急制动与在没有紧急制动指令时制动系统施加紧急制动。根据***2BCU工作原理可知紧急电磁阀是否动作直接影响中继阀容积室压力变化，因此，中继阀容积室压力可以表征紧急电磁阀故障状态，而制动指令和中继阀容积室压力可通过制动系统检测得到。3类紧急电磁阀故障为：第1类，在紧急制动工况下，紧急电磁阀失电时，1s后监测中继阀容积室压力，如果小于150kPa，说明紧急电磁阀故障，正常紧急制动时中继阀容积室压力为300～500kPa；第2类，在非紧急制动况下，且无常用、快速制动时，1s后监测中继阀容积室压力，如果大于100kPa，说明紧急电磁阀发生故障，即在没有任何制动指令情况下施加了紧急制动，正常情况下的中继阀容积室压力应小于100kPa；第3类，在非紧急制动工况下，且有常用、快速制动时，1s后监测中继阀容积室压力，如果高于目标值50kPa以上，说明紧急电磁阀故障，这主要是由于紧急电磁阀失电等原因，即正常制动时错误施加了紧急制动。
1．3故障诊断流程从故障分析可知：判断紧急电磁阀是否故障的依据主要是制动指令和中继阀容积室压力。根据制动指令判定是否处于紧急制动工况，根据中继阀容积室（CV）压力判定紧急电磁阀实际动作，综合以上2个信号作为紧急电磁阀故障诊断的依据，建立紧急电磁阀故障诊断流程见***3。
2故障再现与验证
2．1建立仿真模型AMESim软件集成了多种气动元件库，构成地铁列车制动系统的各类控制阀可通过标准气动元件二次开发完成，建模原理基于软件定义的3类基本气动单元：容性单元、阻性单元和感性单元。容性单元内部有气体容腔，模型中考虑传热，容腔内部气体的压强、温度与密度等状态变量由相应的微分方程描述，容性单元模型是瞬态模型。容腔内气体的压力变化取决于质量流量、热传导和容积变化。感性单元模型描述了气体的宏观运动规律，反映了气体的惯性效应。气体在管道内的运动特性可用伯努利方程式描述，由于气体质量和黏性很小，建模中不考虑气体惯性效应。地铁列车气制动系统是一个典型的复杂气动系统，其中EP阀等可采用通用的电磁阀模拟，中继阀与空重车阀等则需要通过二次开发建立模型。运用AMESim软件建立的气制动系统仿真模型见***4，模型包含控制信号、空重车调整阀、中继阀、紧急电磁阀、风缸、防滑阀与制动缸等，信息流包含相互***的气动信息和控制信息，其中气动信息通过气动元件之间的管路相连，控制信息通过等效气动元件的电磁阀控制端输入，f（x）表示空重车阀输出随空气弹簧压力变化特性，x为对应空重车阀输出的电磁阀控制信息，y为反馈压力。***5为***4中紧急电磁阀的细化模型，由AMESim软件标准模块，基于软件定义的3类气动单元：容性单元、阻性单元和感性单元通过信息流传递组合而成。***6为6节车辆编组的列车级模型，每节车辆上包含一组空气制动系统仿真模型，车辆间以车钩相连，用弹簧与阻尼器等效简化。当某节车辆紧急制动发生故障时，对其他车辆或整列车的影响体现在加速度与车钩力上。模型中TC1为头车，M1～M4为中间车辆，TC2为尾车。
2．2仿真结果分析
2．2．1第1类故障***7为1节车辆紧急电磁阀失电时，故障状态与正常状态下中继阀容积室压力变化仿真曲线，当发生第1类紧急电磁阀故障时，中继阀容积室压力有明显变化，从正常的500kPa降至150kPa以下，说明可以根据中继阀容积室压力变化判断紧急电磁阀故障，与前述故障特征相符。***8为一列车中，当M2车辆发生紧急制动第1类故障时，车辆之间的车钩力变化仿真曲线。可以看出，当M2车辆发生第1类紧急电磁阀故障时，M3－M4车辆间的车钩力由正常的80kN增大到约100kN，M2－M3车辆间的车钩力则降低至40kN，车辆间纵向力变化剧烈。
2．2．2第2类故障第2类故障实质是在没有紧急制动指令的情况下触发了紧急制动，仿真中通过模拟常用制动工况下施加紧急制动进行分析。常用制动时紧急电磁阀处于得电状态，通过分析中继阀容积室压力变化曲线间接确定紧急电磁阀故障状态。***9为第2类故障仿真结果，当列车没有施加任何制动指令，包括紧急、常用与快速制动时，中继阀容积室压力超过100kPa，说明紧急电磁阀发生故障，导致CV压力出现异常升高。在正常情况下，由于未施加制动，CV压力为0。
2．2．3第3类故障***10为第3类故障仿真结果，在没有施加紧急制动的情况下，常用制动时中继阀容积室压力应为200～300kPa，而发生故障时中继阀容积室压力约为500kPa，超过标准值50kPa以上，说明系统错误地施加了紧急制动。
2．3试验验证为验证仿真结果，在制动系统气路控制试验台上进行了紧急制动故障再现模拟。***11为试验台，由试验台控制中心、基础制动单元、风源模块、气路被测部件BECU、BCU与紧急电磁阀等组成，可以对气路被测部件BCU中各个部件的性能进行测试，也可实现紧急电磁阀的故障模拟。***12为试验控制界面。针对紧急电磁阀第1类故障进行模拟试验，即在紧急制动工况下，当紧急电磁阀失电时，1s后测得中继阀容积室压力应小于150kPa，试验方法如下。（1）触发紧急制动信号，测试中继阀容积室压力变化情况。（2）断开气路被测部件BCU的紧急电磁阀信号线，触发紧急制动信号，测试中继阀容积室压力变化情况。紧急阀状态判定标准如下。（1）紧急电磁阀正常：中继阀容积室实际压力与目标压力一致。（2）紧急电磁阀故障：中继阀容积室压力小于150kPa。***13为试验结果，紧急电磁阀故障状态与紧急制动信号均为0、1逻辑信号，为了便于区分不同信号的变化，将紧急电磁阀故障状态与紧急制动信号分别放大150倍与170倍。从试验结果可以得出如下结论。（1）在第100．5s时触发紧急制动信号，根据设定参数计算得到CV目标压力为300kPa，正常情况下CV实际压力变化约1．1s后上升至300kPa。（2）当人为断开紧急电磁阀信号线，在第100．5s时触发紧急制动信号，紧急制动状态控制BCU紧急电磁阀失电，模拟第1类故障，CV实际压力为0，中继阀容积室压力达不到预定值，即车辆无法动作，反映紧急制动。一旦出现这类紧急电磁阀故障，就会引起车辆间车钩力的异常变化等问题。根据***3设定的故障判断方法，在紧急制动信号失电后的3s内连续判断以确认发生紧急电磁阀故障，即在第103s时紧急电磁阀故障状态翻转。（3）试验结果表明切断紧急电磁阀的信号以模拟第1类故障，2．6s后紧急电磁阀故障被识别，与仿真结果一致。同样基于该试验台可以进行紧急电磁阀第2、3类故障模拟试验。
3结语
真空电容篇10
1.1传统斜坡补偿设计思想从斜坡补偿基本原理可知，在占空比D最大时，需要的补偿电流斜率m最大。因此，若将补偿电流斜率m固定设置在占空比最大的对应值，保证在最大占空比时系统的稳定性，则在全占空比范围内，斜坡补偿均可使系统稳定工作。给出线性斜坡补偿的补偿斜率随占空比变化的关系如***3所示。线性补偿具有结构简单、易于实现等优点，补偿斜坡可以从系统内部的振荡器中得到。由振荡电路对电容C进行充放电即可实现。但振荡电路一旦确定，其所产生的斜坡将不再变化，由于它在任何占空比下都采用最大补偿斜率，所以就会造成小占空比情况下的过补偿问题，致使系统响应速度变慢，同时也降低了系统的带载能力，因此只适用于补偿精度要求不高的电路。
1.2斜坡补偿的电路设计***4是本文提出的斜坡补偿具体电路。本文的斜坡补偿方法是采用分段线性斜坡补偿，当占空比＜30%时，不进行斜坡补偿，以消除在小占空比工作时，斜坡补偿对系统带载能力的影响;当占空比＞30%时，在采样电压上叠加斜坡电压，以消除大占空比工作情况下，电流环路固有的不稳定现象，避免亚谐波震荡的发生。***中，Rsense是采样电阻，Isense是采样电感电流，gate信号是功率管的导通信号，虚线框内是一个取上升沿电路，对功率管的导通信号取一个上升沿。在功率管刚导通的时候，取沿窄脉冲信号打开开关管M1、M2，对电容C1、C2两端电压置0。比较器comp以及电容C1用于设定分段线性区间，文中设定为30%。由电容特性IT=CU知在T时间范围内，由于电容C1端电压＜Vref，比较器comp输出为高，通过逻辑控制，开关管M2导通，M5关断，电容C2两端被短路，电容C2上极板开路，电容C2端电压为0，不进行斜坡补偿。在固定开关工作频率下，通过设置合适的电压Vref、电流Iref1以及电容C1的容值，可将时间T设定在开关周期的30%，则在时间T内不进行斜坡补偿，从而消除了小占空比下造成的过补偿问题。当占空比＞30%时，需进行斜坡补偿，此时开关管M2关断，M5导通，Iref2给电容C2充电，产生斜坡电压，补偿的斜坡电压可计算。当占空比＞30%时，通过设置电流Iref2以及电容C2的容值，采用最大占空比对应的斜率进行补偿，可保证在任意占空比下系统电流环路的稳定性。
2仿真验证
***5是本文提出的斜坡补偿电路仿真波形***。***5中，上***是功率管的导通信号gate，高电平功率管导通，低电平功率管关断;下***是电容C2两端的电压，即是补偿的斜坡电压。由***可知，在功率管导通期间，在占空比＜30%时，没有补偿斜坡电压，当占空比＞30%时，有斜坡补偿电压。仿真结果满足设计要求。
3结束语