文档摘要：为研究SF6断路器开断过程中弧触头烧蚀程度对灭弧室内多物理场变化的影响,建立了弧触头接触行程分别减小0、5mm、10mm和15mm下灭弧室内开断过程的多物理场耦合仿真模型,获得了短路电流开断过程中灭弧室内温度、气流和电场分布特性.计算结果表明:开断过程中,弧道最高温度出现在弧根处,其值随弧触头烧蚀程度变化不大;随着弧触头烧蚀程度的加剧,SF6气体最高速度不断减小,吹弧效果减弱;最大场强集中在静弧触头端部或动弧触头弧角处,且随弧触头烧蚀程度加剧而畸变更严重.基于此,根据流注理论的气体击穿判据计算了不同弧触头烧蚀程度下SF6介质恢复特性,发现当弧触头接触行程减小15mm时,临界击穿电压低于瞬态恢复电压,触头间隙可能再次击穿造成电弧重燃.研究结果可为SF6断路器电寿命退化机理提供理论支撑.
Abstract：Inordertostudytheinfluenceofthearccontactablationdegreeonthemulti-physicalfieldchangesinthearcextinguishingchamberduringthebreakingprocessoftheSF6circuitbreaker,itisestablishedmulti-physi-calfieldcouplingsimulationmodelsofbreakingprocessinarcextinguishingchamberthatthearccontactstrokeisreducedby0,5mm,10mmand15mm.Themulti-physicscouplingsimulationmodeloftheprocessobtainsthetemperature,airflowandelectricfielddistributioncharacteristicsinthearcextinguishingchamberduringtheshort-circuitcurrentinterruptionprocess.Thecalculationresultsshowthat,duringthebreakingprocess,thehighesttemperatureofthearcappearsatthearcroot,anditsvaluechangeslittlewiththedegreeofablationofthearccon-tact;withtheincreaseofarccontactablation,themaximumvelocityofSF6gasdecreasesandthearcblowingeffectdecreases;themaximumfieldstrengthisconcentratedattheendofthestaticarccontactorthearccornerofthemovingarccontact,andthedistortionbecomesseriouswiththeablationofthearccontact.Onthisbasis,accord-ingtothegasbreakdowncriterionofthestreamertheory,therecoverycharacteristicsoftheSF6mediumunderdif-ferentarccontactablationlevelsarecalculated,anditisfoundthatwhenthearccontactstrokeisreducedby15mm,thecriticalbreakdownvoltageislowerthanthetransientrecoveryvoltage,thecontactgapmaybreakdowna-gainandcausethearctoreignite.Theresearchresultscanprovidetheoreticalsupportforthedegradationmecha-nismoftheelectricallifeofSF6circuitbreakers.
作者：孙尚鹏 相中华 吴强 王羽 倪辉 牛勃 刘北阳 黄河 Author：SUNShangpeng XIANGZhonghua WUQiang WANGYu NIHui NIUBo LIUBeiyang HUANGHe
作者单位：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,银川750001国网宁夏电力有限公司,银川750001武汉大学电气与自动化学院,武汉430072中国电力科学研究院有限公司,北京100192
刊名：电测与仪表 ISTICPKU
Journal：ElectricalMeasurement&Instrumentation
年，卷(期)：2024, 61(6)
分类号：TM561
关键词：SF6断路器 触头烧损 多物理场耦合仿真 电弧复燃
Keywords：SF6circuitbreaker contactablation multi-physicscouplingsimulation arcreignition
机标分类号：TM561.3TM912TM762.1+4
在线出版日期：2024年7月24日
基金项目：国家电网有限公司总部科技项目弧触头烧蚀程度对灭弧室内短路开断过程多物理场的影响[
期刊论文] 电测与仪表--2024, 61(6)孙尚鹏 相中华 吴强 王羽 倪辉 牛勃 刘北阳 黄河为研究SF6断路器开断过程中弧触头烧蚀程度对灭弧室内多物理场变化的影响,建立了弧触头接触行程分别减小0、5mm、10mm和15mm下灭弧室内开断过程的多物理场耦合仿真模型,获得了短路电流开断过程中灭弧室内温度、气流和电...参考文献和引证文献
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