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大电流直流开关关键技术研究
大电流直流开关是ITER极向场变流器电源系统的重要组成部分。在系统中,开关主要有两个方面的作用:闭合时,通过正常工作电流和短路故障电流而温升不超过允许值;断开时,使电源和负载可靠隔离。
现有的ITER开关采用刀片式结构,触头为线接触形式,导电面积小,通流能力差,从而造成开关体积过大。触头是开关的重要部件,其接触电阻直接决定了开关的电压降和温升,限制了开关载流能力的提升。
本文拟通过改进触头设计,以得到载流能力大的触头结构。触头设计过程中,接触电阻是最重要的参数。
本文对粗糙表面的电接触进行分析,建立了粗糙表面的接触电阻模型,并对接触电阻的关键影响因素进行了理论分析和实验研究。本文设计了自适应的多触点的触头结构以提升触头的通流能力。
通过仿真分析和实验,多触点触头结构可以提升通流能力。为了应用这种触头结构,本文提出直推式的开关结构,并对其进行了稳态下热电耦合分析。
本文首先对经典的电接触理论进行了回顾。结合粗糙表面的描述方法,通过引入粗糙表面的接触压力与接触面积计算模型,从而建立了粗糙表面的接触电阻模型。
通过定量分析如压力、塑性指数以及表面粗糙度等对接触电阻 ...

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关键词：关键技术 ITER 定量分析 计算模型 理论分析