真空开关电弧对阳极加热作用的仿真研究

• 作者: 向川 董华军 邹积岩 黄智慧
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 真空开关电弧 阳极温度 阳极熔融区 蒸气压 加热过程
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 电气绝缘与测试
• 页码范围: 3929-3937
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20171127015

摘要

真空开关电弧对阳极的加热过程是影响真空开关开断能力的关键物理进程之一.为此建立了阳极热过程模型,综合考虑焦耳加热、热传导和空间热辐射等作用,加载前期真空电弧仿真所得的阳极表面热流密度边界条件,采用显热容法处理相变潜热,对真空开关开断电流过程中阳极加热过程及弧后冷却过程展开研究,分析了阳极温度、熔融区尺寸、表面蒸气压和蒸汽流量密度等的变化情况.研究结果表明:1)阳极最高温度出现时刻滞后于电流峰值时刻2～3 ms.2)典型燃弧参数条件下,t=8 ms时阳极温度最高,熔融区尺寸最大;弧后阳极温度初始下降速度快,在t=12 ms后熔融区消失.3)随着电弧电流峰值增大,阳极中心点温度升高,熔融区存在时间延长,弧后短暂时间内阳极表面蒸气压和蒸气流量密度很高,将影响间隙介质恢复过程.