近区故障开断下真空断路器弧后鞘层发展过程仿真分析

作者：赵乐天; 刘晓明^*; 陈海; 史红菲; 姜文涛

来源：真空科学与技术学报, 2022, 42(09): 698-704.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202201007

• 近区故障
• 真空断路器
• 等离子体
• 鞘层

以真空断路器弧后鞘层发展为研究对象，引入等离子体流体力学方程，求解电子、离子密度和平均电子能量的漂移扩散方程和耦合电场的泊松方程。并对真空断路器开断1.0-20.0 km近区故障下弧后鞘层发展时间和弧后阴极电场强度进行仿真分析。仿真结果表明：鞘层发展时间越短，RRRV越小，越有利于成功开断。开断短距离近区故障时，鞘层发展时间相对较长，弧后阴极电场强度大，不利于弧后介质恢复；在开断故障点距离3.0 km时，弧后阴极电场强度达到最大值；在开断故障点距离20.0 km时，弧后阴极电场强度最大值降低了70.5%，鞘层发展时间减少了34.5%，发生击穿几率减小，开断成功率增高。

• 单位
  天津工业大学; 电子工程学院; 河北工业大学