基于COMSOL的故障电弧仿真研究

发布时间：2021-04-15 01:48

　　故障电弧产生时伴随有极高的温度,极易引燃周围的物品,导致火灾的发生。并且故障电弧的发生具有突发性、隐蔽性和随机性,因此以故障电弧为研究对象,对防范和减小电气火灾的发生具有非常重要的现实意义。本文在研究电弧物理特性及比较各种已有电弧模型的基础上,确定了以磁流体动力学（MHD）模型作为电弧的仿真模型,对MHD模型方程组进行了简化,并推导出r-z坐标系下的电弧磁流体动力学（MHD）方程组,建立二维轴对称电弧磁流体动力学（MHD）模型。利用MHD模型在COMSOL软件实现了直流电弧的仿真,并分析了直流电弧温度场、电场、磁场、流场的分布情况以及随电流变化的变化趋势。通过改变电压源与网格划分,建立大电流交流电弧仿真模型,并仿真分析了大电流交流电弧在半个周期内温度场、电场、磁场和流场分布情况,以及电弧在三个半周期内,温度、磁场、流场中的速度大小和压力随电流变化的变化趋势。针对小电流交流电弧仿真,由于直流电弧仿真的控制方程不适用,采用在能量平衡方程中加入一个热源项,并对电弧控制方程进行了改进,建立了小电流交流电弧仿真模型,实现了仿真,并分析了小电流条件下,不同负载类型及不同负载参数对电弧电流电压波形的... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

气体放电特性

电弧组成

电弧发生装置


本文编号：3138428