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作者:郭烘瑛;陈占清;许春雨;柏昕澎;康爱亮;廖敏夫;雷志鹏;
单位:太原理工大学电气与动力工程学院;大连理工大学电气工程学院;
摘要:激光触发真空开关(LTVS)内电弧的发展扩散决定了开关的触发时延、放电功率、高频开断能力等多个关键性能。文章基于可拆卸真空腔体建立试验平台,结合电弧图像,对LTVS内脉冲真空电弧扩散的动态过程进行研究。分析了Ti+KCl混合材料对LTVS触发时延和电流开断能力的影响。结合电弧磁流体动力学(MHD)仿真,研究了燃弧期间真空电弧等离子体的发展过程和时空分布特性。结果表明,激光加热触发材料使之蒸发并电离产生大量初始等离子体,在材料表面建立起始放电通道,使LTVS快速触发。受电弧热烧蚀作用,燃弧阶段触发材料仍是强等离子体源,影响真空电弧扩散和间隙的放电过程。此外,触发材料在电弧熄灭阶段受热释出的材料微粒会在一定程度上影响LTVS的电流开断能力。建议根据LTVS的实际应用需求合理设计其触发材料,以改善相关性能参数。
关键词:激光触发真空开关;;触发材料;;开关性能;;电弧图像;;MHD仿真
基金资助:国家自然科学基金项目(52177131);; 山西省“1331工程”提质增效建设计划项目(晋教科[2021]14号);; 山西省基础研究计划项目(202203021212225;202203021212274)