直流条件下空气与SF6喷口电弧换热机理分析

• 作者: 张权 杨芳 祁海洋 阎究敦
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: SF6替代气体 空气电弧 超音速喷口 伏安特性 湍流效应
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 41-47
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2016.12.006

摘要

空气作为来源丰富的自然气体其绝缘和电流开断性能得到了很多研究.近几年来作为Fluoroketone的稀释气体在中压开关中进行了SF6替代试验.大量结果表明基于空气的气吹断路器故障电流开断能力远远小于SF6断路器,但长期以来一直未能回答为什么空气电弧的时间常数远大于SF6电弧的时间常数、其开断性能远远弱于后者的问题.文中基于可靠的实验数据对二维轴对称微分湍流电弧模型中的湍流参数首先进行了标定,并在此基础上详细分析了空气电弧的能量交换机理.通过对比研究发现小电流空气喷口电弧径向和轴向散热相当,而在SF6电弧中径向散热占绝对主导地位.两者散热机理的差异与径向温度分布(弧柱半径大小)有直接关系,而径向温度分布由物性参数ρCp通过湍流换热控制.因此,文中的研究结果为找出瞬态电弧中(开断过程)气体的不同开断能力的原因指明了方向.