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触头是小型断路器的执行部件,触头间电压电流波是其运行性能及保护特性最直接反映。在断路器分断过程中,触头承载的电压电流都会动态改变,不仅能反映触头的动力学行为,还能反映燃弧现象及触头磨损。因此,研究小型断路器触头电性能的测试技术,有助于研究断路器触头的机电磨损和断路器的性能退化,具有非常重要的意义。本文主要研究小型断路器触头电性能测试技术,进而研究触头电气磨损的度量方法。首先,对小型断路器触头电性能测试系统的硬件部分进行研究。硬件系统主要包括模拟负载控制电路、数据采集电路以及电压电流检测电路。模拟负载控制电路采用交流固态继电器作为高速开关器件,以快速通断多路模拟负载以便产生所需电流;电压电流检测电路由传感器件及滤波电路构成;数据采集电路选用研华PCI-1742U数据采集卡进行高速采样,以DMA方式进行数据高速传输。其次,对小型断路器触头电性能测试系统的软件部分进行研究。软件系统采用虚拟仪器LabVIEW进行设计,主要包括模拟负载控制程序、数据采集程序以及数据处理(显示、存储)程序。在模拟负载控制程序通过对PCI-1750I/O口的操作来控制固态继电器的通断,从而使触头负载回路产生所需试验电流;在数据采集与处理程序中采用生产者—消费者结构模式使得数据的采集与处理可以同步进行;由于试验系统数据量大且采样速度快,采用TDMS数据流格式来保存相关数据。最后,通过实测记录小型断路器通断过程触头电流电压波形,分析小型断路器的分断特性,推导计算出延迟时间、燃弧时间和燃弧能量,随着电流等级的增加延迟时间减少,燃弧时间和燃弧能量增加,计算小型断路器通断过程双金属片、电磁脱扣器、触头三部分的能量损耗,提出触头电气磨损的度量方法。