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纵磁作用下真空电弧的建模与仿真研究进展
  • ISSN号:1001-1609
  • 期刊名称:《高压电器》
  • 时间:0
  • 分类:TM501.2[电气工程—电器]
  • 作者机构:西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(U1630135,51325705);973计划(2015CB251002);陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2016JM5051).
中文摘要:

纵向磁场是当前真空电弧的一种重要控制方式,数值仿真由于其高效性和经济性而成为一种研究真空电弧内部物理机制的重要方法。文中对纵磁作用下真空电弧的建模仿真研究现状进行了回顾,从早期的真空电弧模型入手,到后来的二维磁流体动力学模型,再到实际纵磁触头条件下真空电弧的三维磁流体动力学模型,以及在三维模型的基础上考虑了阳极蒸汽的作用,进一步对目前真空电弧建模仿真的存在问题进行了剖析,认为当前真空电弧模型对真空开关实际拉弧的动态过程考虑不全面,认为全局磁场也就是磁场空间分布对真空电弧特性产生显著影响。展望了真空电弧建模仿真研究的未来发展方向,未来真空电弧的建模与仿真将向更完善的方向发展,包括真空电弧和阴极斑点、阳极活动之间的相互作用,未来也将会向三维瞬态以及多组分的方向发展。

英文摘要:

Axial magnetic field (AMF) technology is a most important control method of vacuum arc(VA). Numerical simulation is an important tool for the research of the physics mechanisms of vacuum arcs as it is more efficient and economical. In this paper, a review of the research progress of simulations of the vacuum arc under AMF is presented, from early models to two-dimensional magneto-hydrodynamic models, then to three-dimensional ones under the actual AMF distribution. The influence of the anode vaper is taken into account based on the three-dimensional model. The main weakness of present high current vacuum arc (HCVA)models is analyzed. We consider it is mainly due to the insufficient consideration of the facts that the arc is fundamentally a dynamic object. The magnetic field distribution has significant influence on the characteristics of vacuum arc. The expectation of developments of the modeling and simulation vacuum arcs in the future is given. Models and simulations of vacuum arc will be developed toward more complete direction, including interaction between arc column, cathode spots and anode activity. In the future, the 3D vacuum arc model should be developed and multi-component vacuum arc should be taken into account.

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期刊信息
  • 《高压电器》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:西安高压电器研究院有限公司
  • 主办单位:西安高压电器研究院有限公司
  • 主编:薛晔
  • 地址:西安市西二环北段18号
  • 邮编:710077
  • 邮箱:gydq@zgydq.com
  • 电话:029-84225621 84221958 84225626
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1609
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1127/TM
  • 邮发代号:52-36
  • 获奖情况:
  • 国家优秀科技期刊,机械工业优秀科技期刊,陕西省优秀科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14425