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开关柜梅花触头接触压力-电磁-热流多物理场耦合仿真及热点温度预测
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作者 金立军 顾百丞 +3 位作者 张金博 姚思宇 左鹏奇 王飞龙 《电工电能新技术》 北大核心 2026年第3期1-9,共9页
梅花触头电接触失效引起的过热故障是开关柜中的常见故障。传统的温度检测技术难以深入设备内部直接观察和测量开关柜梅花触头热点温度,利用机械接触压力预测梅花触头热点温度具有重要意义。本文通过梅花触头接触压力计算接触电阻,从而... 梅花触头电接触失效引起的过热故障是开关柜中的常见故障。传统的温度检测技术难以深入设备内部直接观察和测量开关柜梅花触头热点温度,利用机械接触压力预测梅花触头热点温度具有重要意义。本文通过梅花触头接触压力计算接触电阻,从而构建压力-电磁-热流多物理场耦合仿真模型,进而分析故障电流、环境温度和接触压力对梅花触头温升的影响;最后合理设计正交试验生成开关柜梅花触头样本数据库,利用多物理场耦合仿真数据作为训练样本建立支持向量回归模型对梅花触头热点温度进行预测。研究成果可为KYN型开关柜内的断路器梅花触头热点温度的准确预测和设备的智能运维提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 开关柜 梅花触头 电接触失效 接触压力 热点温度 多物理场耦合
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高压开关柜触头镀银层磨损度的目视检查与接触电阻关联性研究
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作者 李欢 陈俊晖 +2 位作者 万兆洋 李猛 张雪 《电力设备管理》 2026年第3期292-294,共3页
当前高压开关柜触头镀银层磨损后,接触电阻检测需专业设备且常需停电,目视检查难以准确判断其变化。本文针对此种情况,分析高压开关柜触头镀银层磨损成因及过程,进行实验设计选取样本并采集数据,通过定性及定量分析建立关联模型,确定不... 当前高压开关柜触头镀银层磨损后,接触电阻检测需专业设备且常需停电,目视检查难以准确判断其变化。本文针对此种情况,分析高压开关柜触头镀银层磨损成因及过程,进行实验设计选取样本并采集数据,通过定性及定量分析建立关联模型,确定不同磨损等级对应电阻范围及临界阈值。结果表明,目视检查与接触电阻呈正相关。该研究为高压开关柜触头运维提供依据,运维人员可通过目视判断性能,对提升运维效率、降低故障风险有实践意义。 展开更多
关键词 高压开关柜 触头 镀银层磨损度 目视检查 接触电阻 关联性
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基于改进小波包的高低压开关柜局部放电状态检测 被引量:1
3
作者 庞建 《电器工业》 2026年第2期97-101,共5页
开关柜运行时存在复杂的电磁环境,容易掩盖微弱的局部放电信号,因此局部放电故障检测难度极大。为此,提出一种基于改进小波包的高低压开关柜局部放电状态检测方法。通过小波包分解技术,将局部放电信号依次分解成高、低频部分,并去除噪... 开关柜运行时存在复杂的电磁环境,容易掩盖微弱的局部放电信号,因此局部放电故障检测难度极大。为此,提出一种基于改进小波包的高低压开关柜局部放电状态检测方法。通过小波包分解技术,将局部放电信号依次分解成高、低频部分,并去除噪声成分。通过统计图谱分析高低压开关柜局放信号,获取局部放电的偏斜度、陡峭度以及放电强度因数特征。基于此,应用动态卷积残差网络完成高低压开关柜局部放电状态检测。测试结果显示,与文献方法相比,研究方法在准确性和抗干扰能力等方面都有显著提升。这使得研究方法在实际应用中能够更有效地检测开关柜的局部放电故障,为电力系统的安全稳定运行提供更可靠的保障。 展开更多
关键词 高低压开关柜 小波包信号分解 局部放电 状态检测
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气体绝缘开关柜多源局部放电荧光光纤检测及双端光耦合信号增强
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作者 程宏图 冯杰 +3 位作者 胡启 沈洋 蔡磊 方志 《高电压技术》 北大核心 2026年第2期908-918,共11页
针对气体绝缘设备局部放电(partial discharge,PD)检测中传统单端输出构型光纤传感系统存在信号强度随传输距离的增加而衰减严重、灵敏度不足的问题。研究了单端输出光纤传感系统中感光点与放电源相对位置对信号强度的影响,在此基础上... 针对气体绝缘设备局部放电(partial discharge,PD)检测中传统单端输出构型光纤传感系统存在信号强度随传输距离的增加而衰减严重、灵敏度不足的问题。研究了单端输出光纤传感系统中感光点与放电源相对位置对信号强度的影响,在此基础上提出了双端光耦合型光纤传感系统设计方案,通过引入额外信号增量项优化传感性能,并对两种系统的信号强度特性进行对比分析。实验结果表明:相较于单端输出传感系统,双端光耦合传感系统因额外信号增量项的引入而在信号强度上呈现显著优势。具体而言,20 cm荧光光纤所能检测到的PD脉冲数量提升了约26.57%,平均放电幅值提高了约27.55%,最大放电幅值增长了约21.63%。对于长度为3 m的光纤,上述指标分别提升了约735%、118.4%和311.1%。此外,双端传输系统也展示出了PD源定位的良好潜力,测试数据与基准值的误差不超过3%。该研究结果为气体绝缘设备PD光纤检测灵敏度优化提供了参考。 展开更多
关键词 局部放电 光纤传感器 光耦合 双端信号增强 定位
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开关柜绝缘件嵌入式RFID柔性温度标签天线设计研究
5
作者 徐世泽 白桦 +4 位作者 邱益林 徐凯宏 李江涛 郑昕雷 严泽鑫 《高压电器》 北大核心 2026年第4期48-55,共8页
无源无线的RFID开关柜温度测量系统较其他传统温度监测技术有易于布置、供能稳定和自组网通讯等优点,有广阔的应用前景。文中首先介绍了RFID温度测量系统的工作机理,讨论该系统在开关柜环境中使用的可行性;其次,文中设计了一种柔性FPC... 无源无线的RFID开关柜温度测量系统较其他传统温度监测技术有易于布置、供能稳定和自组网通讯等优点,有广阔的应用前景。文中首先介绍了RFID温度测量系统的工作机理,讨论该系统在开关柜环境中使用的可行性;其次,文中设计了一种柔性FPC基底的RFID感温标签天线,并仿真研究了所设计天线的相关性能指标;最后,文中详细讨论了开关柜环境和布置方式对感温标签天线性能的影响情况,并根据开关柜内热源环境提出一种嵌入绝缘件(绝缘套管)的RFID柔性温度标签布置方案。研究表明该测量方法可以采集到较为准确的导杆温度信息,易于维护,对提高开关柜智能化水平,推进电力设备温度测量技术发展具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 开关柜 温度测量 RFID 嵌入式传感器 超高频天线
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基于10kV开关柜热场分析的温度监测点选取方法研究
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作者 代晖 程兴亮 +3 位作者 杨帆 邹彤阳 史强 门思雨 《高压电器》 北大核心 2026年第1期42-49,共8页
开关柜上的一些关键部位,比如断路器触头,不能直接安装温度传感器,为了获取合适的温度传感监测点,以实现对开关柜的监测和保护;文中以KYN28A-12型10 k V开关柜为研究对象,建立开关柜三维物理模型,通过Ansys仿真,得到开关柜在额定工况下... 开关柜上的一些关键部位,比如断路器触头,不能直接安装温度传感器,为了获取合适的温度传感监测点,以实现对开关柜的监测和保护;文中以KYN28A-12型10 k V开关柜为研究对象,建立开关柜三维物理模型,通过Ansys仿真,得到开关柜在额定工况下的温度场分布规律,初步为后续的监测点选取提供仿真理论基础。为应对开关柜复杂的运行条件,笔者对开关柜在环境温度、载流量等不同工况下进行温度场仿真,基于仿真结果和理论分析,最终综合选取了一些温度变化差异较大的母排节点作为温度监测点,并具体分析了这些监测点在不同工况条件下的温升影响差异,验证了文中选取的温度监测点的合理性。 展开更多
关键词 10KV开关柜 温度场 不同工况 温度监测点
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强制对流条件下大电流固体绝缘开关柜的温升建模仿真与试验
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作者 黄泽平 陈丽安 王红艳 《高压电器》 北大核心 2026年第1期1-9,共9页
自然对流条件下,大电流固体绝缘开关柜难以达到温升标准的要求,因此通常需要强制对流散热。为提高固体开关柜的电流等级及探索不同强制对流条件对柜内温升的影响规律,文中以某型12 kV、2 500 A的固体绝缘开关柜为研究对象,首先在有限元... 自然对流条件下,大电流固体绝缘开关柜难以达到温升标准的要求,因此通常需要强制对流散热。为提高固体开关柜的电流等级及探索不同强制对流条件对柜内温升的影响规律,文中以某型12 kV、2 500 A的固体绝缘开关柜为研究对象,首先在有限元软件中建立电—热—流多物理场耦合模型,模拟了2 750 A电流(1.1倍额定值)下温升分布,并通过试验验证了仿真模型的准确性;进一步试验了3 150 A电流下的开关柜温升,发现无强制对流散热时,开关柜温升无法满足GB/T 11022—2020的要求;最后,选择在断路器室、电缆室内设置不同类型的风机,仿真分析了不同强制对流条件下的开关柜温升分布情况。仿真与试验结果表明:断路器室顶部轴流风机对于开关柜内部温升的影响不大;仅在电缆室底部设置一台横流风机对于改善柜内温升具有良好的效果,符合国家标准的温升要求;横流风机与轴流风机协同作用时的柜内温升与只设置一台横流风机的效果基本相同。选择在电缆室底部设置一台横流风机能够满足温升要求,且具有良好的节能效果和经济效益。 展开更多
关键词 固体绝缘开关柜 温升 强制对流 多物理场耦合
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高湿度重污秽环境下户内40.5 kV开关柜用环氧树脂电流互感器绝缘的老化与失效分析
8
作者 徐治仁 钱勇 +3 位作者 周录波 张人 王辉 盛戈皞 《高电压技术》 北大核心 2026年第3期1418-1430,I0050,共14页
由于运行环境湿度高、污秽重、绝缘裕度低,户内40.5 kV开关柜用环氧树脂浇注绝缘支柱式电流互感器在设计寿命内易发生老化,导致表面绝缘失效,严重威胁电力系统安全。现有研究对实际恶劣工况下环氧树脂电流互感器的老化和失效机理尚不完... 由于运行环境湿度高、污秽重、绝缘裕度低,户内40.5 kV开关柜用环氧树脂浇注绝缘支柱式电流互感器在设计寿命内易发生老化,导致表面绝缘失效,严重威胁电力系统安全。现有研究对实际恶劣工况下环氧树脂电流互感器的老化和失效机理尚不完善。对未老化与老化的电流互感器绝缘材料进行了测试,从微观的角度分析了材料老化前后上、下表面的性能、形貌和分子结构差异。结果表明:电流互感器绝缘材料上表面的老化程度显著高于下表面,老化后表面电阻和局部放电起始电压最高下降99.94%和68.80%,表面可溶性污秽以Ca^(2+)、NO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)和Cl^(−)为主,老化使材料表面变得疏松、起伏,粗糙度增大1~2倍,并伴随裂纹、凹坑和孔隙的形成,静态接触角下降达36.9%。高湿度重污秽环境下电流互感器绝缘材料的老化和失效机理主要包括:水分引起复合材料溶胀并产生结构缺陷、污秽中无机盐腐蚀材料并加剧水分对材料的老化作用、泄漏电流和局部放电破坏分子结构、醇类和羧酸类老化产物降低表面疏水性、高能量放电使有机物碳化并加速整体绝缘失效。 展开更多
关键词 开关柜 环氧树脂复合材料 绝缘老化 污秽 溶胀 局部放电 拉曼光谱 红外光谱
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10kV高压开关柜大电流发热分析与治理措施应用研究
9
作者 刘钰瑨 《电气技术与经济》 2026年第2期284-288,共5页
针对10kV高压开关柜在大电流运行条件下的发热问题,提出综合治理措施以提高设备可靠性。通过分析开关柜一次回路发热、散热性能差及涡流效应等主要成因,并结合实际工程案例,重点阐述了加装散热风机、安装无线测温装置、优化接触电阻及... 针对10kV高压开关柜在大电流运行条件下的发热问题,提出综合治理措施以提高设备可靠性。通过分析开关柜一次回路发热、散热性能差及涡流效应等主要成因,并结合实际工程案例,重点阐述了加装散热风机、安装无线测温装置、优化接触电阻及抑制涡流等四项在大电流开关柜发热治理中应用广泛且成熟的综合措施。现场应用表明,加装散热风机后开关柜内部温度降低;无线测温装置实现了关键点位的实时监测;优化接触电阻使回路电阻值下降;抑制涡流措施有效减少金属隔板温升。所提措施显著提升了开关柜运行的安全性,为同类设备的故障预防提供了可复用的技术路径。 展开更多
关键词 高压开关柜 发热机理 散热优化 接触电阻 涡流抑制 无线测温
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10kV配电开关柜局部放电多物理场特征分析与源端定位
10
作者 李乾宇 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2026年第1期086-090,共5页
针对10kV KYN28型开关柜因内部结构紧凑、电磁环境复杂导致局部放电信号特征难提取及定位精度不足的问题,提出一种融合多物理场特征并结合改进时频分析的源端定位方法。该方法分析了局部放电信号在金属受限空间的传播机理以确立固体传... 针对10kV KYN28型开关柜因内部结构紧凑、电磁环境复杂导致局部放电信号特征难提取及定位精度不足的问题,提出一种融合多物理场特征并结合改进时频分析的源端定位方法。该方法分析了局部放电信号在金属受限空间的传播机理以确立固体传声为主的检测策略,针对变分模态分解(VMD)的端点飞翼问题提出基于极值点镜像延拓的边界处理算法并通过参数扫描确定(=2000)的最佳惩罚因子以有效提取微弱脉冲特征,最后引入相位变换加权(GCC-PHAT)技术抑制混响干扰并结合Chan-Taylor混合迭代算法实现三维坐标解算,真型实验与对比分析显示该方法在强噪声工况下平均定位误差仅2.61cm,明显优于传统阈值法与互相关法,成功实现配网开关柜绝缘缺陷精确定位。 展开更多
关键词 10KV开关柜 局部放电 变分模态分解(VMD) 广义互相关 Chan-Taylor算法 源端定位
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便携式高压柜顶围栏装置设计与实现
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作者 林智铭 张晴晴 +3 位作者 梅博文 萧卓涛 刘文平 黄婉贞 《电器工业》 2026年第3期42-46,共5页
针对传统高压柜顶安全围栏布置费时费力、安装与拆卸不便、警示作用弱等问题,本文设计研发了便携式高压柜顶围栏装置。该装置基于模块化设计、快速组装、磁吸固定等技术,解决了传统隔离措施存在的布置效率低、风险大、防护可靠性不足等... 针对传统高压柜顶安全围栏布置费时费力、安装与拆卸不便、警示作用弱等问题,本文设计研发了便携式高压柜顶围栏装置。该装置基于模块化设计、快速组装、磁吸固定等技术,解决了传统隔离措施存在的布置效率低、风险大、防护可靠性不足等问题,为作业人员提供了兼具安全性与高效性的新型隔离装备,对降低人身安全风险、提升现场作业效率具有显著应用价值。 展开更多
关键词 安全围栏 高压柜顶 便携式 模块化设计 快速组装 磁吸固定技术
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数字孪生驱动下的光伏基地高压开关柜全量感知系统开发
12
作者 闫广涛 《微型计算机》 2026年第10期201-203,共3页
针对光伏基地高压开关柜因触点松动、绝缘老化导致过热故障频发,且传统监测技术布线复杂、实时性差、强电磁环境适配不足等问题,文章基于“物理—虚拟—决策”闭环理论与SAW无源感知机理,建立光伏基地高压开关柜全量感知系统。首先,通... 针对光伏基地高压开关柜因触点松动、绝缘老化导致过热故障频发,且传统监测技术布线复杂、实时性差、强电磁环境适配不足等问题,文章基于“物理—虚拟—决策”闭环理论与SAW无源感知机理,建立光伏基地高压开关柜全量感知系统。首先,通过定制化石英-钽酸锂复合衬底SAW无源无线传感器,全量采集开关柜关键部位温度信号,提出“电气—热力—结构”多物理场双向驱动映射模型,融合层次化智能决策算法体系,达成温度监测、故障诊断、趋势预测与运维优化的一体化管控。然后,采用“实验室性能标定—多场景试点验证—行业标准比对”三重论证方法,覆盖不同气候区、不同电压等级光伏基地工况。经多基地试点应用证实,该系统性能良好,为光伏基地高压设备精益化运维提供了标准化范式。 展开更多
关键词 数字孪生 光伏基地 高压开关柜 全量感知 SAW无源无线测温 故障预警
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40.5kV充气柜3150A大电流方案的温升研究
13
作者 李金辉 《电气技术与经济》 2026年第1期215-218,共4页
充气柜具有结构紧凑、安装便捷、占地小、可靠性高、维护工作量小等优点,适用于受空间限制、城市地铁、高层建筑等用地紧张且可靠性要求高的场所,尤其是高湿度(或凝露)、高海拔、污秽等恶劣环境。随着现代生活用电量不断增长,工农业用... 充气柜具有结构紧凑、安装便捷、占地小、可靠性高、维护工作量小等优点,适用于受空间限制、城市地铁、高层建筑等用地紧张且可靠性要求高的场所,尤其是高湿度(或凝露)、高海拔、污秽等恶劣环境。随着现代生活用电量不断增长,工农业用电量持续提高,电网主力输配电设备的额定电流已提升至2500A甚至更高,因此对充气柜大电流方案的温升研究迫在眉睫。本文以40.5kV充气柜3150A大电流方案为研究对象,通过对温升因素进行分析研究,从减少损耗、降低发热量、增强散热能力等方面出发,结合温升仿真结果,在设计制造时针对性地提出解决方法,并对充气柜内部结构进行优化,确保在运行时最高温升不超过国家标准的允许要求,保证充气柜长期运行的安全可靠性。 展开更多
关键词 充气柜 大电流 仿真 温升 发热量 散热能力
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开关柜母线温度在线监测与预警系统设计
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作者 张华臣 《中国设备工程》 2026年第5期125-127,共3页
聚焦开关柜母线温度监测和控制问题,针对在线监测与预警系统的设计思路和技术要点展开探究。阐述当前母线温度监测技术的发展现状,分析现场应用过程中存在的主要技术问题、挑战。以某变电站项目为研究对象,提出基于无线传感器、智能数... 聚焦开关柜母线温度监测和控制问题,针对在线监测与预警系统的设计思路和技术要点展开探究。阐述当前母线温度监测技术的发展现状,分析现场应用过程中存在的主要技术问题、挑战。以某变电站项目为研究对象,提出基于无线传感器、智能数据、分级预警机制的在线监测与预警系统设计方案。研究证明,合理布置测点,优化通信架构,同时引入智能算法,可以实时监控开关柜母线温度情况,主动识别安全隐患,有效提升设备运维效率,降低故障风险,支持电力行业智慧化发展。 展开更多
关键词 开关柜 母线 温度 在线监测 预警系统 设计
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中高压开关柜散热设计与热管理技术
15
作者 欧张力 郑佳 胡文荣 《自动化应用》 2026年第2期137-139,共3页
中高压开关柜热管理技术涉及结构设计、材料应用和系统控制等多个领域。针对3150 A大电流开关柜面临的温升挑战,提出一套完整的热管理解决方案。该方案通过优化散热结构设计、创新材料应用以及建立温度监测系统,实现开关柜运行温度的有... 中高压开关柜热管理技术涉及结构设计、材料应用和系统控制等多个领域。针对3150 A大电流开关柜面临的温升挑战,提出一套完整的热管理解决方案。该方案通过优化散热结构设计、创新材料应用以及建立温度监测系统,实现开关柜运行温度的有效控制。研究表明,采用双并列隔离刀设计与不锈钢散热管组合的方案,结合纳米散热涂料技术,可实现5~10 K的温降效果。实践证明,该热管理系统具有可靠性高、维护成本低等优势,满足国家标准要求,在工程应用中取得显著效果。 展开更多
关键词 中高压开关柜 散热设计 热管理 纳米散热涂料 散热器
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高压开关柜局部放电检测在预防性维护中的应用实践
16
作者 宁俊宏 《家电维修》 2026年第2期229-231,共3页
高压开关柜运行状态直接影响电力系统安全稳定,局部放电作为绝缘退化的早期表征具有重要预警价值。本研究围绕局部放电检测技术在高压开关柜预防性维护中的应用,构建在线监测系统架构,结合典型项目案例开展数据采集与趋势分析。结果表明... 高压开关柜运行状态直接影响电力系统安全稳定,局部放电作为绝缘退化的早期表征具有重要预警价值。本研究围绕局部放电检测技术在高压开关柜预防性维护中的应用,构建在线监测系统架构,结合典型项目案例开展数据采集与趋势分析。结果表明,该技术可有效识别绝缘缺陷,提升故障预警能力,延长设备寿命,对优化运维策略、降低停电风险、推动状态检修体系建设具有实际指导意义。 展开更多
关键词 高压开关柜 局部放电 在线检测 预防性维护 状态监测
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高压开关柜现场精准定位安装技术
17
作者 陆大利 《新潮电子》 2026年第1期55-57,共3页
高压开关柜是变电站运行的关键设备,其安装精度直接影响电力系统的稳定性,而以往安装方式常因环境干扰、人工操作差异难以满足精度标准,易埋下运行隐患。为改善这一现状,以某变电站扩建工程项目为例展开研究,采用三维激光扫描获取现场... 高压开关柜是变电站运行的关键设备,其安装精度直接影响电力系统的稳定性,而以往安装方式常因环境干扰、人工操作差异难以满足精度标准,易埋下运行隐患。为改善这一现状,以某变电站扩建工程项目为例展开研究,采用三维激光扫描获取现场环境、设备布局等数据,结合BIM技术构建包含新增设备、已投运设备及安装场景的数字化模型。通过模型预演优化安装路径,以高测量设备布设基准点,通过搭建三维测量控制体系,完成了柜体的精准定位与母线对接,确保了工程的安装精度符合高压开关柜定位设计标准。 展开更多
关键词 高压开关柜 精准定位 三维激光扫描 BIM建模 安装偏差
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开关柜触头温升与接触电阻变化率的函数模型构建
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作者 李景枫 《电力系统装备》 2026年第1期117-119,共3页
电力系统中开关柜运行可靠性至关重要,触头作为开关柜的核心部件,其温升与接触电阻变化的耦合关系直接影响设备安全。文章介绍了开关柜触头温升与接触电阻的技术特性及基础模型,分析了开关柜触头温升与接触电阻变化率的匹配策略,并构建... 电力系统中开关柜运行可靠性至关重要,触头作为开关柜的核心部件,其温升与接触电阻变化的耦合关系直接影响设备安全。文章介绍了开关柜触头温升与接触电阻的技术特性及基础模型,分析了开关柜触头温升与接触电阻变化率的匹配策略,并构建了开关柜触头温升与接触电阻变化率的函数模型,旨在为开关柜运维、故障预警及优化设计提供理论支撑,保障电力系统稳定运行。 展开更多
关键词 开关柜触头 温升 接触电阻变化率 函数模型 故障预警
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10kV开关柜机械特性参数异常检测与故障预测
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作者 徐涛 陈鹃 《家电维修》 2026年第1期199-201,共3页
10k V开关柜操作机构受中压电弧冲击后,机械磨损加剧引发参数劣化。SF6环境下真空断路器行程偏差超±2mm、操作时间延长20ms以上、操作力波动扩大,均为典型异常表征。基于此,设计多传感器协同检测架构:位移传感器监测行程参数,电流... 10k V开关柜操作机构受中压电弧冲击后,机械磨损加剧引发参数劣化。SF6环境下真空断路器行程偏差超±2mm、操作时间延长20ms以上、操作力波动扩大,均为典型异常表征。基于此,设计多传感器协同检测架构:位移传感器监测行程参数,电流互感器提取时间特征,加速度传感器采集振动信号;建立温度与气体密度补偿的阈值判定方法,采用椭圆拟合算法分析力-行程耦合关系,马尔可夫链构建参数时序依赖模型。构建基于威布尔分布与灰色预测理论的劣化预测模型,工程验证表明故障捕获率92%、预警时效45天、维修成本降低32%。 展开更多
关键词 10KV开关柜 机械特性参数 异常检测 故障预测 参数融合
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