计及铜蒸气介质的小电流直流电弧仿真与实验

• 作者: 杨军 杨子康 熊兰 郭珂 钟昱铭
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 直流电弧 铜蒸气 等离子体 输运参数 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2020,（13）
• 所属期刊栏目: 电机与电器
• 页码范围: 2913-2921
• 页数: 9页
• 分类号: TM501.2
• 字数: 3688字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.190552

摘要

因导线的绝缘劣化、接触不良等因素引起的直流电弧故障时有发生,但因无过零点特征无法自然熄弧可能导致设备损毁或者引发火灾,研究直流电弧特性对于电弧故障的检测与保护具有重要意义.光谱测试数据表明,在直流电弧中存在铜元素,因此,基于平衡态等离子体理论新增了含铜蒸气介质的电导率-温度特性曲线.建立小电流空气直流电弧的有限元模型,分析电弧稳定燃烧时的温度场分布和电弧电阻及电极间距的关系,同时,开展电弧实验,验证仿真模型的合理性.数据表明:相比纯空气介质,引入铜蒸气的仿真结果与实验数据更接近.这体现在当电弧稳定燃烧时,两者电极的温度场分布基本一致,等离子体气体温度最高到6000～7500K;电弧电阻和电极间距的仿真数据与实验数据最大偏差是2.283?,最大相对误差为13.45％.可见,含铜蒸气介质的电弧仿真模型能更准确、全面地研究直流电弧的电导率特性,为小电流直流电弧的电气特性和温度特性研究提供理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭珂	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	38	1094	13.0	33.0
2	熊兰	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	101	1267	21.0	29.0
3	杨军	国网青海省电力公司电力科学研究院	7	10	2.0	3.0
4	杨子康	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	24	281	10.0	16.0
5	钟昱铭	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	2	0	0.0	0.0