大容量爆炸活塞式高速开断器分析与优化设计

基于爆炸式高速开断器和灭弧熔断器的故障限流装置是目前应用最广泛的大容量短路保护设备。为得到爆炸式高速开断器的设计依据和优化原则,通过建立高速开断器的热电耦合模型和非线性动力学模型,分析了结构尺寸对其温升和分断特性的影响,得出了关键参数的优化选取原则。通过仿真得出了装药量的合适选取范围。为验证研究结论,设计了额定10kV/2000A的装置样机并进行了温升与分断试验。样机额定通流下的端子温升仅为37K,功耗72.4W;分断时间160μs,分断速度达到了69.7m/s。试验结果与仿真一致,相关研究结论可用于更大容量高速开断器的设计。