真空断路器弧后鞘层发展过程仿真分析

作     者：耿钰翔 刘晓明 陈海 姜文涛 李培源 张煦松 GENG Yuxiang;LIU Xiaoming;CHEN Hai;JIANG Wentao;LI Peiyuan;ZHANG Xusong

作者机构：天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北工业大学电气工程学院天津300130 天津工业大学机械工程学院天津300387 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2021年第41卷第7期

页      面：626-631页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：河北省自然科学基金重点项目(No.E2020202086) 中央引导地方科技发展专项(No.20ZYJDJC00060) 国家自然科学基金面上项目(No.51777136)。 

主　　题：电弧等离子体 真空断路器 鞘层 流体动力学 

摘      要：以真空断路器弧后鞘层发展过程为对象,采用等离子体流体力学模型,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,引入粒子间碰撞反应,仿真分析其弧后介质恢复变化和鞘层发展阶段电子和离子的空间分布、密度分布以及间隙电势分布。采用对比分析法,研究不同初始条件对鞘层发展的影响,结果表明:在保持其余参数不变的条件下,暂态恢复电压(TRV)斜率和间隙轴向长度均与鞘层发展速度呈正相关,初始等离子体密度和弧后金属蒸气压强均与鞘层发展速度呈负相关。