考虑电极熔化的弓网电弧与电极耦合模型

• 作者: 吴广宁 胡怡 许潘 郝静 高国强 魏文赋
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 弓网电弧 熔池 磁流体动力学 热传导 电极熔化 热流密度
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 输配电设备状态评价与故障诊断
• 页码范围: 1668-1676
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180430036

摘要

为了探明弓网电弧对受电弓滑板与接触线材料的侵蚀规律,基于磁流体动力学(MHD)理论并考虑弓网电弧与电极之间的能量传递,建立了弓网电弧与电极熔化耦合分析模型.采用熔化/凝固模型求解弓网电极材料内部的能量方程,分析弓网电弧作用下的弓网电极材料熔化特性;通过计算稳态弓网电弧特性,得到弓网电弧对电极的热流密度分布情况,将热流密度注入受电弓滑板与接触线来分析弓网电极的熔化特性;研究了弓网电弧燃弧时弓网电极材料的熔池特性随时间的变化情况;分析了弓网电极材料在不同弓网电弧电流情况下的熔池特性.研究结果表明:弓网电弧对接触线和受电弓滑板的热流密度注入呈现高斯分布形态;接触线与受电弓滑板的熔池深度、熔池半径均随着弓网电弧作用时间的增大而增大;随着弓网电弧作用时间增加,接触线表面的熔池深度始终大于受电弓滑板表面的熔池深度,受电弓滑板与接触线表面的熔池半径大小出现2次交点;400 A弓网电弧电流作用0.2 s时间后,受电弓滑板和接触线的熔池半径分别达到3.86 mm和4.3 mm,熔池深度分别达到1.24 mm和2.95 mm;随着弓网电弧电流的增加,弓网电极材料表面的熔池深度与熔池半径均增大,且受电弓滑板与接触线的熔池半径随弓网电弧电流的变化趋势相同,接触线表面的熔池深度随弓网电弧电流的变化率更大.计算结果可为轨道车辆的弓网系统的设计和评估提供参考意见.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴广宁		458	6939	39.0	56.0
2	高国强		98	908	19.0	27.0
3	郝静		16	73	4.0	8.0
4	魏文赋		27	67	3.0	8.0
5	胡怡		5	4	1.0	2.0
6	许潘		5	0	0.0	0.0