基于磁场与电弧互作的真空断路器触头结构设计

• 作者: 臧谦 贾伯岩 范辉 李秉宇 马天祥 张鹏 刘晓明
• 来源期刊: 高压电器
• 学科: 工学
• 关键词: NSPSO 真空灭弧室 多目标优化 磁场
• 年，卷（期）: 2023,（12）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 42-48
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.12.007

摘要

针对因真空断路器大电流故障开断过程中灭弧室断口场域磁感应强度弱，导致磁场对电弧等离子体有效控制力减弱的问题，将NSPSO多目标优化方法与磁场有限元分析相结合，以12 kV/1 250 A/31.5 kA典型技术参数的中压真空断路器灭弧室纵磁触头系统为对象进行结构优化设计，以触头片开槽长度、斜槽深度、触头片开槽偏转角、触头杯座厚度为优化设计变量，以灭弧室断口中心截面纵磁最大值与磁场有效作用面积同时达到最大值为优化设计目标，求得Pareto前沿非支配优化解集，并筛选出磁场与电弧相互作用有效磁吹的最优化磁场结构。磁场优化设计结果表明，与初始结构相比，优化后触头结构极间中心面纵磁最大值升高了29.0%，纵磁磁场有效作用面积升高了5.7%。