强气流下灭弧防雷间隙的气流场仿真及灭弧试验研究

发布时间：2018-03-26 10:10

本文选题：强气流　切入点：灭弧防雷间隙　出处：《高电压技术》2017年05期

【摘要】：为了探讨强气流下灭弧防雷间隙灭弧效果的影响因素,基于极快速电弧截断防雷新理论,对强气流下灭弧防雷间隙抑制电弧发展的机理进行了研究。采用链式电弧模型分析电弧元的运动情况,并求解电弧元速度方程。利用ANSYS AUTODYN模拟不同入口气压下气流场形态,得到气流速度数值仿真结果,并进行了灭弧试验验证。对每次试验的灭弧时间进行数据统计,进一步研究了灭弧防雷间隙的灭弧效果。结果表明:灭弧筒入口气压为20MPa时,气流速度可达573.9 m/s,且入口气压越高则气流速度越大,电流过零后气体介质强度恢复就越快,从而越利于熄灭电弧;灭弧时间实际数值与计算值趋于一致,电弧在4.6 ms内经拉长直至熄灭,且灭弧时间与故障电弧电流值负相关,与气流速度正相关,气流速度越大则灭弧时间越短。研究结果证明了气流速度对灭弧的重要性。
[Abstract]:In order to discuss the influence factors of the effect of arc extinguishing and preventing lightning gap under strong airflow, based on the new theory of extremely fast arc truncation and lightning protection, In this paper, the mechanism of lightning suppression gap restraining arc development under strong flow is studied. The movement of arc element is analyzed by using chain arc model, and the velocity equation of arc element is solved. ANSYS AUTODYN is used to simulate the air flow pattern at different inlet pressure. The numerical simulation results of airflow velocity are obtained and verified by arc extinguishing test. The arc extinguishing effect of the interrupter gap is further studied by statistics of the time of arc extinguishing each test. The results show that when the inlet pressure of the arc extinguishing tube is 20MPa, The gas velocity can reach 573.9 m / s, and the higher the inlet pressure, the greater the gas velocity, the faster the strength of gas medium recovers after the zero current crossing, the more favorable it is to extinguish the arc, and the actual value of the arc extinguishing time tends to be consistent with the calculated value. The arc is elongated and extinguished within 4.6 Ms, and the arc extinguishing time is negatively correlated with the current value of the fault arc, and is positively correlated with the airflow velocity. The larger the gas velocity is, the shorter the arc extinguishing time is. The results show the importance of the airflow velocity to the arc extinguishing.
【作者单位】：广西大学电气工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(50867002)~~
【分类号】：TM863

【参考文献】

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