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基于微观理论SF_6断路器间隙击穿的研究

赵继伟

  电弧理论的研究在高压电器设备中起着重要的指导作用。无论是断路器的开断,还是电器设备的绝缘问题,电弧都扮演着重要的角色。然而电弧的形成与发展是个非常复杂的过程,其影响参数之多,放电发展的随机性之大,对我们每一个研究者都提出了挑战。但只有我们对电弧的产生、发展以及形成过程的本质研究的更加深入,才能够对断路器的开断性能进行更精确的仿真,对断路器的设计也有着重要的指导意义。 首先,本文根据电弧理论与气体放电理论,主要针对SF6断路器触头分布的不均匀程度,建立了针板电极来模拟其尖端放电的仿真模型。通过对SF6气体本身特有的电负性及热传导性进行分析,对极板间的网格剖分、电场计算及边界条件的处理,为电弧的发展提供有力支持。 其次,基于分形理论与概率发展理论,模拟了放电通道的产生,发展为树枝状,再到通道的完全形成及向弧心收缩的过程。主要以电子为研究对象,分析其在极板间隙中的碰撞电离与吸附过程。同时对电子在电场、自生磁场的作用下进行受力分析,探索其潜在的运动规律。 最后,对影响电弧产生的各个参数进行分析,如电场力的作用,自生磁场的作用以及温度对电子产生的热扩散作用,提出了一种新型的动态电弧发展模型。通过仿真我们可以得到在不同电场分布情况下,电弧模型的初始产生和发展不同。并且在SF6与真空两种不同的气体介质中,对比分析了电子的密度、电子速度、碰撞系数、温度及热传导系数的变化和电弧中电流的发展规律。……   
[关键词]:SF_6断路器;电弧;气体放电;放电模型
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳工业大学2011年
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