中压直流空气断路器短路分断电弧特性研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.08.003

电器与能效管理技术 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (8): 17-23.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.08.003

中压直流空气断路器短路分断电弧特性研究

易晨曦, 李静, 彭世东, 刘树鑫

沈阳工业大学电器新技术与应用研究所, 辽宁沈阳 110870

收稿日期:2023-03-21 出版日期:2023-08-30 发布日期:2023-10-19
作者简介:易晨曦(1997—),男,硕士研究生,研究方向为电器电弧理论和电器开断技术。|李静(1977—),女,教授,博士生导师,博士,研究方向为电器电弧理论及气体绝缘应用。|彭世东(1997—),男,博士研究生,研究方向为电弧放电等离子体及直流开断技术。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51977132);辽宁省重大科技专项(2020JH1/10100012);辽宁省教育厅面上资助项目(LJKZ0126)

Research on Short-Circuit Arc Breaking Characteristics of Medium Voltage DC Air Circuit Breaker

YI Chenxi, LI Jing, PENG Shidong, LIU Shuxin

Institute of Electrical Apparatus New Technology and Application, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China

Received:2023-03-21 Online:2023-08-30 Published:2023-10-19

摘要/Abstract

摘要：

基于磁流体动力学理论,考虑空间湍流影响,搭建多物理场耦合中压直流空气断路器大空间、全动态电弧模型,对中压直流空气断路器短路开断电弧进行仿真研究。结果表明:中压直流空气断路器在短路开断电弧过程中,弧根转移会导致弧压、弧流及功率出现波动,电弧弧根出现黏滞现象;栅片间弧柱区会产生电弧反向现象;电弧熄灭速度与外施磁场大小成正相关,但变化趋势并不呈现线性关系。为解决中压直流空气断路器短路电流开断困难问题,提供理论依据。

关键词: 中压直流空气断路器, 短路开断, 弧根黏滞, 电弧反向

Abstract:

Based on the theory of magnetohydrodynamics, considering the influence of space turbulence, a large space full dynamic arc model of multiphysics simulation coupled medium voltage DC air circuit breaker is built to simulate the short-circuit breaking arc of medium voltage DC air circuit breaker. The results show that during the short-circuit arc breaking process of medium voltage DC air circuit breakers, the transfer of arc roots will cause fluctuations in arc voltage, arc current and arc power, and then the arc roots will exhibit stickiness. The arc column area between the grids will generate reverse arc phenomena. The extinguishing speed of the arc is positively correlated with the magnitude of the applied magnetic field, but the trend of change does not show a linear relationship, which can provide a theoretical basis for solving the hard problem of consciousness of breaking short circuit current of medium voltage DC air circuit breaker.

Key words: medium voltage DC air circuit breaker, short-circuit breaking, arc root sticking, arc reverse movement

中图分类号:

TM561

易晨曦, 李静, 彭世东, 刘树鑫. 中压直流空气断路器短路分断电弧特性研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(8): 17-23.

YI Chenxi, LI Jing, PENG Shidong, LIU Shuxin. Research on Short-Circuit Arc Breaking Characteristics of Medium Voltage DC Air Circuit Breaker[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2023, 0(8): 17-23.

图/表 9

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参考文献 19

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Research on Short-Circuit Arc Breaking Characteristics of Medium Voltage DC Air Circuit Breaker

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