不同长径比下真空电弧自由燃弧特性的研究

作     者：鞠思源 贾申利 莫永鹏 史宗谦 石家喜 李毅晟 JU Siyuan;JIA Shenli;MO Yongpeng;SHI Zongqian;SHI Jiaxi;LI Yisheng

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)陕西省西安市710049 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY FOR ELECTRICAL ENGINEERING)

年 卷 期：2024年第44卷第16期

页      面：6675-6684,I0032页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：南方电网公司科技项目(080037KK52200020/GZHKJXM20200086) 

主　　题：大长径比 自由燃弧 真空电弧特性 阴极斑点 扩散速度 平均承载电流 阳极现象 

摘      要：该文研究不同触头开距(g)与直径(D)比值(g/D)条件下真空电弧的自由燃弧特性,以为进一步研究电弧控制方法提供理论支撑。实验选用直径为42 mm、材料为CuCr50合金的平板触头,采用触发引弧的方式,分别观察12 mm(g/D=0.286)、24 mm(g/D=0.571)、36 mm(g/D=0.857)触头开距,2.4至5.2 kA电流峰值(Ipeak)条件下的真空电弧。结果表明:不同长径比真空电弧阴极斑点扩散速度与阴极斑点平均承载电流接近,阴极斑点扩散速度与电流峰值的平方根成正比;小长径比(g/D=0.286)真空电弧在电流峰值较大时(Ipeak4 kA)会依次出现扩散电弧模式、点状阳极斑点模式、阳极斑点模式;大长径比(g/D=0.571、0.857)真空电弧中大量阴极斑点在初始扩散阶段结束后长期维持在阴极触头侧面,未观察到稳定的阳极斑点。结果表明:大长径比与小长径比真空电弧在形态以及阳极现象上存在较大的差异,涉及大长径比真空电弧时需要考虑电弧对于触头侧面烧蚀的问题。