直流接触器分断过程中弧根演变及对重燃的影响分析

作     者：李静 刘凯 曹云东 侯春光 刘树鑫 LI Jing;LIU Kai;CAO Yundong;HOU Chunguang;LIU Shuxin

作者机构：特种电机与高压电器重点实验室(沈阳工业大学电气工程学院)辽宁省沈阳市110023 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2019年第39卷第4期

页      面：1241-1251页

核心收录：

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] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51407120) 辽宁省自然科学基金项目(20180550280) 辽宁省教育厅项目(LGD2016029)~~ 

主　　题：直流接触器 磁流体动力学 分断条件 弧根运动 电弧演变 

摘      要：直流接触器灭弧室中弧根的演变对其开断性能有重要的影响。该文搭建实验平台,采用高速相机拍摄了磁场作用下金属栅片式直流接触器开断过程中的弧根转移过程,并基于磁流体动力学理论,建立空气电弧数学模型,对电弧等离子体鞘层进行假设,并且在计算中耦合分断回路方程。通过对温度场、电流密度、电导率和气压分布的仿真分析,得到分断过程中弧根转移产生的根本原因,在现有的仿真条件下研究分断速度、差异外施横向磁场对弧根演变规律的影响。结果表明:在一定范围内,灭弧室入口区磁场大于栅片区时,弧根转移加速,熄弧时间缩短;由于灭弧室入口两侧气流漩涡的存在,当分断速度较小时,阳极弧根运动至引弧片时会出现停滞现象,该停滞现象随着分断速度的增大而消失,并且燃弧时间缩短,仿真与实验观测结果较为一致。本文的研究对提高直流接触器分断能力,优化灭弧室结构具有一定的意义。