外施横磁下真空断路器弧后金属蒸汽击穿过程仿真研究

摘要：

从微观的角度分析外施横向磁场下直流真空断路器弧后金属蒸汽击穿过程.首先,建立了可以描述直流真空断路器弧后金属蒸汽击穿过程的粒子模拟-蒙特卡洛碰撞仿真模型,确定了弧后金属蒸汽击穿判据;其次对比了不同横向磁场强度下弧后金属蒸汽击穿的发展过程,分析外施横磁强度对弧后金属蒸汽击穿的作用;最后,分析了外施横向磁场强度对弧后金属蒸汽击穿时刻的影响.研究结果表明:场致发射提供了金属蒸汽击穿的初始电子,是诱发金属蒸汽击穿的"种子",电子崩的出现意味着金属蒸汽击穿的发生;横向磁场会降低真空间隙内的电子数和铜离子数,这是因为间隙内的电子和铜离子会在横磁的作用下横向扩散;横向磁场越大,金属蒸汽击穿速度越慢,当外施磁场由 0mT增加至 2 000 mT时,击穿时刻由1.913×10-7 s增加至2.72×10-7 s.本文的研究结果有助于理解外施横磁下直流真空开断的弧后金属蒸汽击穿过程,可为低压直流真空断路器的开发提供理论依据.

关键词：横向磁场、直流开断、真空断路器、粒子模拟-蒙特卡洛碰撞、金属蒸汽击穿

分类号：TM561.2(电器)

资助基金：宁夏回族自治区重点研发计划项目;国网宁夏电力有限公司科技项目

在线出版日期：2023-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：25-31