智能综合型无弧交流接触器的研究及应用可行性报告

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1、智能综合型无弧交流接触器的研究及应用可行性报告一、立项的背景和意义随着国民经济的发展，对电能的需求和依赖不断增大。因此承担电能传输和分配、用电设备保护与控制任务的低压电器显得更为重要。世界各国都十分重视低压电器的发展，为此每年投入大量的资金进行研究和开发。交流接触器是一种大量使用的自动化通断控制开关电器，主要用于频繁接通或分断交流电路中，其性能指标、功能都将影响低压配电系统、自动控制系统的运行水平与质量。目前，交流接触器的机械寿命已达1000～1500万次以上，而电寿命却只有其机械寿命的十分之一左右，这其中的原因主要是电弧对触头的烧蚀导致的。由电弧导致接触器触头接触不良，可能引起电

2、气事故,同时，电弧对电网会造成污染，对无线电也会产生干扰。温州的交流接触器产品产量占据全国的60%以上，生产厂家众多，但是目前还没有智能无弧交流接触器产品。本项目研究将将克服接触器触头闭合时产生的弹跳、触头分断时产生的电弧问题,改善传统有触点交流接触器存在的使用寿命短、操作频率低、动作时间较长等缺点。避免了因电弧而引发的对电网造成污染和对无线电的干忧，避免了感性负载在分断时产生的过压冲击,提高了交流接触器的工作频率,使交流接触器的寿命提高了数十倍，并保证主电路负载的可靠转换,为各种电子控制系统和动力配电系统提供了高可靠元件。本项目研究成果将达到国内先进水平，它的实施和推广，无疑对提

3、升我国低压电器产业结构起着极大促进的作用，为传统低压电器产品注入高新技术，使低压电器产品功能发生质的飞跃，同时对绿色、安全、节约型电能建设有重要的实际作用和意义。因此，该项目的研究是很有必要的。二、国内外研究现状和发展趋势我国目前仍然大量使用八十年代设计的CJ20系列交流接触器，部分使用九十年代设计的CJ40系列产品交流接触器，其性能指标与国外产品相比差距较大。因此，迫切需要设计、生产性能指标优良的新型交流接触器。智能交流接触器作为一种新型控制电器受到人们极大的关注。由于良好的性能指标和功能，其有着广泛的应用前景。智能无弧交流接触器研究是目前热门课题，属于第三代产品，但是又具有第四

4、代产品的特征，被形象的称为新生代产品。本课题的研究主要是对交流接触器的合闸、保持和分闸三部分进行综合控制，实现智能无弧目的。合闸的主要分为交流激磁合闸和直流激磁合闸。保持的主要分为低压直流保持和永磁保持等。分闸的关键技术有过零分断技术、无触点器件分流技术等。温州是“中国电器之都”，交流接触器产品生产厂家众多，但是目前产品主要以中低档劳动密集型、低附加值产品为主，与国外产品相比缺乏竞争力。目前，各大厂家都加大研发投入，迫切需要研发出智能型的交流接触器，以此提升产品竞争力，优化产业结构。通过调查，目前国内在交流接触器灭弧功能上，通常是外加灭弧罩来实现，迄今为止，国内还没有能有效实现无弧

5、的交流接触器产品，根据无弧交流接触器产品的现状，主要总结出以下几点：（1）传统的方法一般多在熄弧能力上进行改进，但都无法彻底消除电弧，即不能实现无弧分断。目前一般的交流接触器其触头灭弧系统(动、静触头及灭弧罩等)都存在常规设计所不能克服的缺点。其触头在开断电路电流时，不可避免地会产生电弧。（2）现有交流接触器产品的智能化集成化程度不高，多数产品是对接触器开闸或闭闸某一过程进行灭弧，只能在某个程度上减小电弧，无法实现真正的无弧，因而也无法显著提高接触器的电寿命。据查阅2009年中国期刊全文数据库，福州大学郑昕、许志红的论文“一种新型的智能混合式无弧交流接触器”，沈阳工业大学王俭、王尔

6、智的论文“新型无弧交流接触器的设计”，解放军4810厂的郭芳昕、樊印海的论文“系列无弧交流接触器的研制”。除此以外没有发现更多的关于无弧交流接触器的文献报道。郑昕的论文中采用的方法是通过相序检测电路判断电源电压的相序,然后提前触发主电路晶闸管，这就需要将交流接触器三相端子按顺序连接，这给在实际应用中带来不便，如果没有按顺序连接，就无法达到预期效果，因此，不利于推广应用。王俭的论文只是在交流接触器的开闸阶段实现灭弧，没有全程综合控制，该方法的也无法实现彻底灭弧。而郭芳昕的研究方法与王茧的方法是相同的，也具有局限性。通过对以上的方法的分析和对目前市场上无弧交流接触器产品的调研，本课题提

7、出了“智能综合型无弧交流接触器的研究与应用”，通过将接触器工作中各个可能产生电弧的过程进行监控处理，综合各种先进的技术达到没有电弧的效果。因此，本课题提出的方案具有先进性和实用性。该接触器的实施和推广，无疑对提升我国低压电器产业结构起着极大促进的作用，它能显著提高的交流接触器的电寿命和可靠性，为传统低压电器产品注入高新技术，使低压电器产品功能发生质的飞跃，同时对绿色、安全、节约型电能建设有重要的实际作用和意义。因此，该项目的研究是很有必要的。三、研究开发内容和技术关键