自能式SF_6断路器灭弧过程的计算机辅助模拟

基于对电弧物理的现有理解,可用个人计算机对新一代自能式SF_6断路器的灭弧过程进行数值模拟,并预测其开断能力。本文采用的电弧模型以电弧和气体的质量、动量及能量守恒方程以及相关的麦克斯威方程为基础,并考虑了辐射传热、灭弧室壁的烧蚀、湍流强化的动量、能量传输以及触头的运动。电弧模型申守恒方程的求解是由一通用的流体力学计算软件包PHOENICS来完成的。由于在灭弧室内不同时刻的温度、压强、速度和静电势场均可形象地由彩色等值图显示出来,从而可在大大减少短路试验次数的前提下,详细研究不同的设计参数对开断过程的影响。试验结果表明,本文给出的自能式SF_6断路器灭弧室的计算机辅助设计方法是可行的。     

灭弧室参数对自能式断路器开断性能的影响

利用数值仿真,模拟了不同设计参数下膨胀室内气压、热通道截面上的热焓流率及轴向温度的变化,分析了膨胀室长度和喷管喉部长度对断路器开断性能的影响。基于对临界恢复电压上升率(RRRV)的研究,预测了不同灭弧室设计参数下断路器的开断能力。