低压电器中空气电弧重击穿现象的仿真分析
详细信息 查看官网全文
摘要
低压电器分断时产生的电弧在完全熄灭过程中会出现背后的重击穿现象,严重降低了开关电器的开断性能。本文以磁流体动力学(MHD)为基础建立了空气电弧等离子体在外部横向磁场作用下运动的数学模型,研究电弧熄灭过程中的背后重击穿现象。利用灭弧室内温度场分布揭示了触头打开时电弧的转移规律,电弧向栅片运动并被金属栅片切割熄灭的过程,在该过程中出现电弧熄灭后动触头与跑弧道之间产生重击穿,这与相关实验拍摄的灭弧室内重击穿现象一致。通过气流场分布分析了电弧经过区域温度变化趋势,解释了重击穿导电通道形成的机理。
引文
[1]Ikuma Y,Matsumura T,Kito Y.Influence of deion plate configurations and arc column behaviour on the arc voltage waveforms in low-voltage molded-case circuit breakers.[J].Ieej Transactions on Power&Energy,1988,108(3):119-124.
[2]Fievet C,Barrault M,Chevrier P,et al.Experimental and numerical studies of arc restrikes in low-voltage circuit breakers[J].IEEE Transactions on Plasma Science,1997,25(5):954-960.
[3]Lindmayer M,Paulke J.Arc motion and pressure formation in low voltage switchgear[C]//IEEE Holm Conference on?.Joint with the,International Conference on Electrical Contacts.IEEE,2002:17-26.
[4]杨茜,荣命哲,吴翊,等.低压断路器中空气电弧重击穿现象的仿真与实验研究[J].中国电机工程学报,2007,27(6):84-88.
[5]司马文霞,贾文彬,袁涛,许航,杨鸣.多段微孔结构中电弧的磁流体模型及气吹灭弧性能仿真[J].高电压技术,2016,(11):3376-3382.
[6]Lowke J J,Morrow R,Haidar J.A simplified unified theory of arcs and their electrodes[J].Journal De Physique IV,1997,7(4):2033-2042.
[7]莫岳平,翁双安.供配电工程.第2版[M].机械工业出版社,2015.
[2]Fievet C,Barrault M,Chevrier P,et al.Experimental and numerical studies of arc restrikes in low-voltage circuit breakers[J].IEEE Transactions on Plasma Science,1997,25(5):954-960.
[3]Lindmayer M,Paulke J.Arc motion and pressure formation in low voltage switchgear[C]//IEEE Holm Conference on?.Joint with the,International Conference on Electrical Contacts.IEEE,2002:17-26.
[4]杨茜,荣命哲,吴翊,等.低压断路器中空气电弧重击穿现象的仿真与实验研究[J].中国电机工程学报,2007,27(6):84-88.
[5]司马文霞,贾文彬,袁涛,许航,杨鸣.多段微孔结构中电弧的磁流体模型及气吹灭弧性能仿真[J].高电压技术,2016,(11):3376-3382.
[6]Lowke J J,Morrow R,Haidar J.A simplified unified theory of arcs and their electrodes[J].Journal De Physique IV,1997,7(4):2033-2042.
[7]莫岳平,翁双安.供配电工程.第2版[M].机械工业出版社,2015.