真空斷路器的滅弧介質(zhì)以及熄弧后觸頭間隙中的絕緣介質(zhì)都是高真空得名,具備密閉性好、觸頭間隙小、燃弧時(shí)間短、電弧電壓低、電弧能量小、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、適合頻繁操作等諸多優(yōu)點(diǎn)。真空斷路器以其優(yōu)異的滅弧性能廣泛的使用于中壓等級(jí)輸配電系統(tǒng),并且正在向高壓等級(jí)輸配電系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展,因此,如何提高真空斷路的開斷容量成為當(dāng)下熱門的研究議題。本文依據(jù)以往的真空電弧模型,提出在開斷過程中改變電極的運(yùn)動(dòng)模式,探索電極在旋轉(zhuǎn)情況下真空電弧的流動(dòng)參數(shù)以及電磁參數(shù)的變化情況,利用仿真結(jié)果對(duì)提高真空斷路器的開斷容量提供理論依據(jù)。與氣體介質(zhì)滅弧過程不同,真空斷路器電極的觸頭表面參與了整個(gè)真空電弧的燃燒過程,因此真空電弧的燃燒過程更加復(fù)雜。本文在現(xiàn)有真空電弧模型的基礎(chǔ)上,考慮了陰極斑點(diǎn)對(duì)真空電弧的影響,建立了三維真空區(qū)域帶陰極斑點(diǎn)的真空電弧的物理模型,并根據(jù)流體力學(xué)的三大基本方程:質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程以及能量守恒方程,結(jié)合麥克斯韋方程組、廣義歐姆定律以及磁擴(kuò)散方程建立了真空電弧的雙溫MHD模型的控制方程組。借助仿真軟件COMSOL建立真空區(qū)域的物理模型并仿真,討論等離子體數(shù)密度、電子溫度、離子溫度、壓力、速... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

真空電弧物理模型

電弧等離子體各物理場(chǎng)相互作用過程

本文的研究對(duì)象為真空電弧,因此仿真模型過程中需要考慮到陰極斑點(diǎn)的存在,根據(jù)上一章的假設(shè),陰極鞘層及混合區(qū)、陽極鞘層,只考慮中間的等離子體弧柱區(qū),由此建立的仿真模型如圖3.1所示:模型包含陰極邊界、陽極邊界、側(cè)面邊界,需要說明的是由于需要考慮電極旋轉(zhuǎn)對(duì)真空電弧等離子體參數(shù)的影響,因此陰極斑點(diǎn)不能設(shè)置在電極中心,而應(yīng)偏移中心一定的距離。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3556983