MCB分断电弧测试技术及等离子体仿真

发布时间：2020-04-14 17:15

【摘要】：在断路器的触头分断时会由于空气击穿,出现了电弧,使原本应该处于断开状态的触头此时还是导通的,电弧的温度很高可以达到上万摄氏度,如果不能够及时熄灭,让其长时间燃烧的会对断路器造成严重损坏,降低了本身的安全性能,灭弧主要是通过灭弧室分割电弧形成许多短弧,电极压降得到一个跳跃,短路电流得到控制,使过程中能量释放减少,电弧逐渐熄灭。提升断路器的工作寿命和增加可靠性,就需要快速灭弧,研究动静触头的分断特性以及电弧的运动特性对提高灭弧性能有很大的指导作用。本文主要围绕触头的分断和电弧运动特性进行分析,主要包括以下内容:首先,对于断路器的短路分断特性的研究,对于试验中需要的短路电流提出了一种快速设置阻抗参数的方法,设计一个带有参数计算、采集数据读取及测量、阻抗刀开关组合数据查询及阻抗自适应校正等功能的可视化软件,在此基础上对不同型号的单相小型断路器做短路分断试验,同时采集电信号以及高速相机拍摄电弧运动,形成一套测试技术系统分析电弧运动特性以及影响因素。第二,采用Ocean FX网络高速光谱仪对电弧起燃到灭弧过程中进行光谱采集,对采集到光谱,通过不同波长范围确定粒子成分,从而获知其中的等离子体成分,接下来对等离子体输运特性进行计算和分析。最后,使用Comsol Multiphysics软件建模仿真,分析触头间距对电弧温度、电子密度分布等的影响。使用高速摄像机拍摄电弧运动、短路实验系统、数据采集系统组成可以记录触头分断到灭弧过程的测试系统。为提升灭弧性能提供方向。本文根据电弧测试技术系统进行分断试验,完成静态电弧运动的等离子体仿真模型的建立,以及研究氮气在电离成等离子体时,平板电极间温度场分布、磁场、电势分布、粒子浓度变化情况。对小型断路器灭弧性能的提升提供修改方向。
【图文】：

装置图,采集试验,电弧光谱,装置图

的方法是紫外—可见分光光度法。这种光谱受分子中的价电子的分布情况与结合情况影响，这种技术在饲料分析领域有着重要的应用，可以测量饲料中的元素含量。由于光谱分析法具有一些突出的优点，在近代它属于仪器分析手段中的一种。在光谱分析中可以得到很多化学元素存在的信息，在化学领域中，以光谱分析法开启了新视野。也被在地质研究、冶金技术、环境保护等很多方面被广泛应用。具有一些优点例如，在分析方面，它的速度很瞬速，快速的得出结论，需要很少时间用来分析。在应用方面，它具有灵活、便捷、使用简单等特点，通常情况下通过程序直接计算出结果。还可以测出远处的光谱，，如检测大气污染程度。样品损坏少。

光谱数据

t=25ms时采集到的光谱数据
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM561

【参考文献】