真空断路器真空度检测脉冲电源电路的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1895年英国人提出了真空灭弧室的模型，20世纪60年代我国开始着手于真空灭弧室的研究，并于20世纪70年代初开始生产真空灭弧室和真空断路器。经过几十年的研究发展，我国已经成为名副其实的真空断路器的生产大国，对真空断路器的要求也越来越高。

真空断路器在电力系统等诸多领域有着极为广泛的应用，可以作为电力系统的保护和控制设备，主要利用真空作为主触头间灭弧和绝缘的介质的特点。相较于许多传统开关，真空断路器具有耐压强度高、灭弧能力强、结构简单、绝缘强度好、开断能力可靠等优点。真空断路器的中心部件是真空灭弧室，为了保证线路的稳定可靠运行，必须使真空断路器的灭弧室的真空度维持在对应值之下。但经过研究发现，真空断路器灭弧室的真空度水平会随着运行时间的增加而渐渐减小，当断路器灭弧室里面的压强超过了相应的水平值时，真空断路器很可能不能够准确可靠地断开线路电流甚至丧失断开电流的基本能力，这对电力系统来说是不可能接受的。因此对真空断路器真空度检测对真空断路器进行维修和保证电力系统的可靠稳定运行有着极为重要的意义。

随着真空开关的发展，国内外的许多学者都着手于对真空度检测的研究。目前真空度检测方法较多，主要包括：工频耐压法、射线发、磁控放电法、高频电流法等。其中工频耐压法和磁控放电法使用比较广泛，但这两种方法都有一定的局限性。工频耐压法灵敏度不高，只能检测漏气严重的灭弧室，对于半真空状态的灭弧室基本上无能为力。相较于工频耐压法，磁控放电法的灵敏度更高，但必须在灭弧室安装线圈来产生励磁磁场，这严重限制了磁控放电法的使用场合，特别是全封闭式真空断路器上根本无法使用。为了解决以上两种方法的局限性，有人提出了高频电流法，高频电流法不仅灵敏在得到保证的同时还不需要安装线圈。因此高频脉冲电源的设计是实现高频电流法的前提。

2. 研究的基本内容与方案

2.1高频电流真空度检测的原理

高频电流法测真空断路器真空度的原理是通过在开关触头两端施加略低于击穿电压的工频高压，当电离的电子度过极间的时间大于高频脉冲的周期时，起初电离的电子就会在高频脉冲产生的电场中往复运动从而获得能量。在电子运动的过程中会撞击气体使其电离，使灭弧室触头间有预击穿电流流过，预穿电流包含了许多高频分量，通过对高频分量进行分析，真空灭弧室内的压强与高频脉冲信号的峰值有着很好的单值对应的函数关系。因此真空灭弧室的真空度可以通过测量脉冲信号的电流峰值来获取。

2.2脉冲电源的基本要求

3. 研究计划与安排

第1周-第3周：查找与选题相关的资料文献并认真阅读，对真空断路器真空度检测脉冲电源的原理进行了解分析，完成开题报告和阅读相关的外文文献，完成5000字的外文翻译；

第4周-第6周：撰写阶段性报告，根据设计要求拟定设计的方案，查找设计所需电子元器件的资料参数并行选择，然后对方案进行合理的评估并进行完善。

第7周-第9周：学习使用dxp的硬件设计，学习并熟练掌握本次设计用到的multisim和pspice仿真软件。用软件搭建设计方案的原理图并进行仿真调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]唐遥.用于电缆故障检测用的高频高压脉冲电源研制[d].大连理工,2013.

[2]梁国伟,李长武等.30kv高压脉冲电源及其废水降解实验[j].中国量学院学报,2004,15(1):32-34.

[3]孟国栋,宋坚瑞等.10kv重复频率方波脉冲源的研制[j].高电压技术,2012,38(1):250-256.