横磁触头间弧根运动及阳极动态行为研究

作     者：姜雨孜 修士新 林杏宇 安珉昊 王嘉欣 JIANG Yuzi;XIU Shixin;LIN Xingyu;AN Minhao;WANG Jiaxin

作者机构：西安交通大学电气工程学院西安710049 

基　　金：国家自然科学基金(52177158) 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2025年第51卷第2期

页      码：708-717页

摘      要：真空断路器在推动能源清洁低碳转型中发挥着重要作用,横向磁场技术作为一种磁控开断的关键手段,可以有效改善和控制真空电弧行为、减轻触头烧蚀。当前横磁触头间真空电弧与阳极之间的相互作用机制尚不明确,且实验难以全面观察到电弧与阳极之间的演变过程。因此,建立了一个横磁触头间弧根运动及阳极动态行为二维瞬态仿真模型,实现了对真空电弧-阳极表面的界面追踪。通过仿真分析,揭示了横向磁场作用下弧根运动与阳极区熔池热过程相互影响的规律性特征,进一步讨论了蒸发效应、触头材料特性以及热流密度变化带来的具体影响。研究发现,阳极表面温度的整体上升将加速弧根的运动,同时弧根的运动行为又会影响阳极的温度和熔化状态的分布。当输入到阳极的热流密度增加到一定水平时,虽然弧根的移动速度有所增加,但由于冷却时间不足,烧蚀程度仍会加剧。该模型的建立解析了横磁触头间电弧与阳极之间的相互作用机制,对于触头材料选择和结构设计及进一步优化真空断路器性能具有一定意义。

主 题 词：真空断路器 阳极熔池 横磁触头 真空电弧 弧根运动 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13336/j.1003-6520.hve.20240580

馆 藏 号：203157290...