磁场作用下直流电弧分断特性及触头侵蚀的研究 |
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引用本文: | 王海涛,梁雨欣,郑淑晴.磁场作用下直流电弧分断特性及触头侵蚀的研究[J].电工电能新技术,2023(4):10-18. |
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作者姓名: | 王海涛 梁雨欣 郑淑晴 |
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作者单位: | 1. 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学);2. 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金重点项目(51777057); |
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摘 要: | 直流电弧作用下,触头侵蚀现象会对电器接触系统性能产生影响,降低电器使用寿命。为探究触头分断时电弧特性以及对触头的侵蚀过程,本文基于磁流体动力学理论并结合动网格技术,以AgSnO2为触头材料,建立了电弧-触头多物理场数值耦合仿真模型。分析了恒定磁场下电弧特性随时间的变化过程,并进一步探究了不同磁场强度电弧对触头侵蚀变化规律;考虑触头材料的相变并求解了触头内部温度分布和熔池的形成过程。仿真结果表明,电弧受洛伦兹力作用转移至触头边缘,触头材料温度上升发生相变形成熔池。在一定范围内,随外加磁场强度变大,电弧熄灭速度加快,触头表面熔池域变小。最后,采用粉末冶金法制备AgSnO2触头材料并进行电弧分断实验,实验所得影响规律与仿真结果较为一致。
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关 键 词: | 磁场 电弧特性 触头侵蚀 耦合模型 |
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