電弧在觸頭間的運動規律

在電弧仿真過程中發現,當動觸頭旋轉與靜觸頭分開時,電弧會在分離區域來回移動,尤其是在密閉的環境內,如下圖1所示。

電弧在觸頭間的運動規律的圖1

1 動靜觸頭及上下跑弧道幾何示意圖

基于以上幾何,現建立電弧仿真基本模型,通過改變最左端邊界條件類型,對比電弧在觸頭間的運動規律。
仿真邊界條件設置:
     1.背景磁場90[mT];
     2.電壓300V
     3.外部電阻0.5Ω;
     4.旋轉角速度90rad/s
     5.初始電弧溫度13000K
Case1:無進口,最左端封閉條件下,其仿真結果如下所示

電弧在觸頭間的運動規律的圖2

Case2:有進口,最左端為壓力入口,其仿真結果如下所示

電弧在觸頭間的運動規律的圖3

比較發現,在封閉環境下,電弧很難通過磁吹法離開跑弧道,這是由于電弧起初在動靜觸頭之間收到洛侖磁力加速后,左后方會形成低壓區域,而電弧右方壓力高于后方,在壓力差作用下,電弧很難離開跑弧道,且在動靜觸頭間有退弧趨勢;當打開左邊通道后,壓差作用大大減小,雖有退弧現象,但可使電弧離開跑弧道。

上述為純仿真,僅提供參考作用!

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