真空電弧圖像采集系統(tǒng)的設計及特性分析.pdf

1、真空電弧的基本理論和應用是當前高壓電器領域的前沿課題之一，是真空開關發(fā)展的關鍵；隨著電力系統(tǒng)越來越高的可靠性要求及其越來越高自動化程度，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關，它是通過檢測系統(tǒng)相位，實現在零電壓下關合、在零電流下分斷。短間隙真空電弧是相控真空開關的特點之一；雖然人們對中壓開關的間隙研究已比較深入，但對短間隙電弧的研究相對還不多見，本研究是針對相控開關中的短間隙真空電弧。 為了研究短間隙真空電

2、弧，本工作首先設計建立了一個可拆式真空滅弧室。滅弧室的陽極直接經瓷套固定在上端蓋上，陰極經波紋管與瓷套相連，其上下位置可調，能夠方便的對間隙的開距進行調節(jié)和更換電弧觸頭?？刹鹦墩婵諟缁∈沂褂秒p級抽氣系統(tǒng)，能使系統(tǒng)始終保持在高真空狀態(tài)；陽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合，可

3、得到真空電弧的正伏安特性；對觸發(fā)電路產生的高電壓進行采集，可以得到定開距的耐受擊穿電壓。 本工作的重點是設計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PCI總線和計算機之間實現控制信號和數據的交換。 采集系統(tǒng)拍攝到的圖像需要進行相關的處理和數字化，比如平滑處理、二值化處理和邊緣檢測，得到可供我們分析的標準圖像。通過建立的真空電弧軸對稱模型和譜強分析，