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

• Published in: 电测与仪表 Vol. 61; no. 6; pp. 103 - 110
• Main Authors: 孙尚鹏, 相中华, 吴强, 王羽, 倪辉, 牛勃, 刘北阳, 黄河
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 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 15.06.2024
• Subjects: contact ablation; SF6断路器; 多物理场耦合仿真; multi-physics coupling simulation; 触头烧损; SF6 circuit breaker; arc reignition; 电弧复燃
• ISSN: 1001-1390
• DOI: 10.19753/j.issn1001-1390.2024.06.014

TM561; 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、5 mm、10 mm和15 mm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15 mm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.