10kV/10kA高速开断器介质恢复试验系统关键技术与应用

高速开断器的介质恢复特性是衡量其能否有效应对故障短路电流的关键因素，对于高速开断器的研发而言，精确的介质恢复性能测试必不可少。现有的试验方法主要包括合成试验法和直接试验法，但两者在应用到高速开断器时存在局限性。 合成试验法通常使用两套电源，电流回路由LC振荡回路提供大短路电流，电压回路模拟弧后高恢复电压。这类试验系统如西安高压电器研究所的合成回路、ABB公司的EPIC回路和日立公司的合成回路等，适合于交流开关设备的测试。然而，对于高速开断器，由于其特殊需求，如需要人为制造并保持电流过零点，以及在特定时间后才引入电压源，这些传统的合成试验方法并不适用。 直接试验法则面临成本高的挑战，尤其在直流限流熔断器的分断试验中。针对这些问题，本文提出了一种创新的试验系统设计。该系统集成了电流回路、自然换流回路和高电压回路，专门针对10kV/10kA的高速开断器。电流回路负责提供稳定的电流源，自然换流回路通过避雷器实现电流自然过零的替代，而高电压回路则确保模拟灭弧熔断器的弧压，以及在介质恢复时间后适时投入电压源。 这种设计克服了传统试验方法的不足，不仅降低了试验成本，提高了试验的针对性，还能有效支持直流限流熔断器的研发和性能评估。试验系统调试的结果表明，它具备了执行高速开断器所需的所有关键功能，为高速开断器的介质恢复特性研究提供了可靠的实验平台。这是一项重要的技术突破，对于提高高速开断器的技术水平和实际应用能力具有重要意义。