【摘 要】
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本文基于N-S方程与拉氏方程对空载SF6/N2混合气体断路器灭弧室内的气流场和电场建立数学模型,计算断路器开断过程的气流特性和电场分布,分析混合比对触头间介质强度薄弱区域
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本文基于N-S方程与拉氏方程对空载SF6/N2混合气体断路器灭弧室内的气流场和电场建立数学模型,计算断路器开断过程的气流特性和电场分布,分析混合比对触头间介质强度薄弱区域的气流特性影响。提出SF6/N2混合气体的击穿判据,计算不同SF6/N2混合比、开断速度及充气压力的介质恢复强度,研究断路器重击穿现象,结合SF6/N2混合气体液化温度、GWP,提出适用于断路器空载操作要求的SF6/N2配比方案。计算结果表明:在开断过程气流特性的作用下,介质恢复强度曲线呈现随开距增加先上升后下降再继续升高的趋势。当灭弧室内触头间开距为14mm时,20%SF6/80%N2和80%SF6/20%N2的介质恢复强度分别是纯SF6的54.5%和91.5%;对于不同比例的SF6/N2混合气体,相同时间内开断速度9.6m/s与4.8m/s相比,介质恢复强度的增长速率明显加快;开距14mm时,60%SF6/40%N2在充气压力0.7MPa下的介质恢复强度是0.9MPa下的77.8%。考虑液化和温室效应问题,当灭弧室压力0.7MPa、开断速度9.6m/s时,SF6/N2的最佳混合比为60%:40%。
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