考虑电极烧蚀影响的低压断路器电弧运动特性仿真及实验

作者：马强; 荣命哲; AnthonyB.Murphy; 吴翊; 徐铁军; 孙志强

来源：中国电机工程学报, 2009, (03): 115-120.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2009.03.016

• 电弧等离子体
• 磁流体动力学
• 电极烧蚀
• 电弧仿真 arc plasma
• magnetic hydro-dynamics
• electrodes erosion
• arc simulation

以磁流体动力学(magnetic hydro-dynamics,MHD)为基础建立了考虑电极烧蚀影响的低压断路器中电弧的数学模型。在传统的质量、动量和能量守恒方程的基础上增加了铜蒸气的浓度方程,考虑电极烧蚀对气体的热动力学特性和传输系数的影响,针对阴极和阳极不同特点分别建立了电弧与阴极和阳极作用的数学模型。利用基于有限容积法的商业软件对上述模型进行求解,得出灭弧室内温度场、浓度场、气流场、电位场的分布情况。仿真结果表明,由于电极附近"双漩涡"的存在,使得Cu蒸气浓度最大的区域位于弧根后方靠近电极的区域;考虑Cu蒸气影响时计算得到的电弧电压为比未考虑Cu蒸气影响时减小12.3%;考虑Cu蒸气影响...

• 单位
  西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室; 澳大利亚联邦科学与工业研究组织