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横磁触头间弧根运动及阳极动态行为研究
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作者 姜雨孜 修士新 +2 位作者 林杏宇 安珉昊 王嘉欣 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期708-717,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 真空断路器 阳极熔池 横磁触头 真空电 弧根运动
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半波长输电线路潜供电弧弧根运动和熄灭特性实验研究 被引量:14
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作者 丛浩熹 李庆民 +2 位作者 孙秋芹 行晋源 李庆余 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第24期4171-4178,共8页
潜供电弧是发展特高压半波长输电技术面临解决的关键问题之一。采用典型的特高压输电线路参数配置,通过计算仿真获得了半波长输电线路单相故障时潜供电流和弧后恢复电压梯度的分布规律。采用分布参数模型,通过对三相耦合电路的合理简化... 潜供电弧是发展特高压半波长输电技术面临解决的关键问题之一。采用典型的特高压输电线路参数配置,通过计算仿真获得了半波长输电线路单相故障时潜供电流和弧后恢复电压梯度的分布规律。采用分布参数模型,通过对三相耦合电路的合理简化,给出了半波长线路潜供电弧物理模拟的单相等值实验拓扑。基于建立的物理模拟实验平台,获得了半波长线路潜供电弧的弧根弧柱运动图像和熄灭特性。实验发现半波长线路潜供电弧的阴极和阳极弧根运动具有明显的极性效应,并进一步分析了阴极和阳极弧根的运动机制与特征。实验指出,不同的补偿网络对半波长潜供电弧的熄灭特性影响较大,适当的补偿条件可使得潜供电弧的熄灭时间大为缩短。该研究工作可为发展特高压半波长输电线路潜供电弧的抑制技术提供参考依据。 展开更多
关键词 半波长输电 潜供电 物理模拟 弧根运动 熄灭时间
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直流接触器分断过程中弧根演变及对重燃的影响分析 被引量:26
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作者 李静 刘凯 +2 位作者 曹云东 侯春光 刘树鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1241-1251,共11页
直流接触器灭弧室中弧根的演变对其开断性能有重要的影响。该文搭建实验平台,采用高速相机拍摄了磁场作用下金属栅片式直流接触器开断过程中的弧根转移过程,并基于磁流体动力学理论,建立空气电弧数学模型,对电弧等离子体鞘层进行假设,... 直流接触器灭弧室中弧根的演变对其开断性能有重要的影响。该文搭建实验平台,采用高速相机拍摄了磁场作用下金属栅片式直流接触器开断过程中的弧根转移过程,并基于磁流体动力学理论,建立空气电弧数学模型,对电弧等离子体鞘层进行假设,并且在计算中耦合分断回路方程。通过对温度场、电流密度、电导率和气压分布的仿真分析,得到分断过程中弧根转移产生的根本原因,在现有的仿真条件下研究分断速度、差异外施横向磁场对弧根演变规律的影响。结果表明:在一定范围内,灭弧室入口区磁场大于栅片区时,弧根转移加速,熄弧时间缩短;由于灭弧室入口两侧气流漩涡的存在,当分断速度较小时,阳极弧根运动至引弧片时会出现停滞现象,该停滞现象随着分断速度的增大而消失,并且燃弧时间缩短,仿真与实验观测结果较为一致。本文的研究对提高直流接触器分断能力,优化灭弧室结构具有一定的意义。 展开更多
关键词 直流接触器 磁流体动力学 分断条件 弧根运动 演变
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Optical Diagnostics of Atmospheric Pressure Argon Gliding Arc Discharge
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作者 Danhua Mei Yuxuan Zeng Xin Tu 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2180-2186,共7页
This work is devoted to the experimental investigation of an AC argon gliding arc discharge at atmospheric pressure.The dynamic behaviour of the argon gliding arc plasma is investigated by the oscillations of the elec... This work is devoted to the experimental investigation of an AC argon gliding arc discharge at atmospheric pressure.The dynamic behaviour of the argon gliding arc plasma is investigated by the oscillations of the electrical signals,while the time-resolved arc root motion behaviour on the electrode wall is analyzed by high-speed photography.It is found that the anode and cathode arc roots exhibit different motion behaviour on the electrode surface.In addition,emission spectroscopic technique has been employed to determine the axial distribution of the gas temperature and electron density in the argon gliding arc plasma. 展开更多
关键词 滑动放电 大气压力 氩气 光学诊断 等离子体 弧根运动 电极表面 行为研究
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