真空开关电器中接触触点热过程的仿真研究

作     者：付思 曹云东 李静 侯春光 Fu Si;Cao Yundong;Li Jing;Hou Chunguang

作者机构：沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室 

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

年 卷 期：2019年第39卷第7期

页      面：546-551页

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

基　　金：辽宁省自然科学基金项目(20180550280) 

主　　题：接触触点 金属桥 断裂时间 金属蒸气 

摘      要：金属蒸气是真空开关电弧存在的根源,基于流体动力学理论,建立真空开关开断初期分离最终电接触触点由固体、金属液桥到金属蒸气相变过程的完整模型。考虑了金属触点的熔化变形边界,同时关注金属液桥断裂后金属蒸气的扩散过程,计算结果表明电触点最高温度点出现在接触触点的中心,也正是金属桥断裂形成的初始位置。金属液桥相变过程中伴随金属蒸气的蒸发,并在真空环境中迅速扩散,在阴极斑点形成之前,金属蒸气密度高达1.092×10^25m^-3,并沿着扩散半径迅速降低。计算结果表明,随着电极加载电流的增大,金属液桥完全断裂时间大大缩短。