電弧分析的案例
塑殼斷路器電弧分析_MCCB Arc Simulation_video
塑殼斷路器電弧分析_MCCB Arc Simulation
電弧分析是斷路器設備的重點與難點，主要考慮流體分析、熱分析、電場分析、磁場分析，甚至軟件的動網格設置，包含了材料的屬性設置，軟件的控制過程，求解過程的控制等高度復雜的一個仿真。其應用的重要性在電氣行業不言而喻，能夠明確而直觀的查看電弧的運動過程，進而為滅弧室的設計提供重要的理論依據。本次主要查看是的MCCB電弧運動過程，結果僅供參考。
本次分析了大電流的電弧運動情況
具體參考以下視頻
電壓視頻顯示高溫電弧在5~7ms之間進入柵片，電弧電壓迅速升高，電弧持續在柵片之間燃燒，在實際產品中，電弧電壓升高，那么電流會強制減少，達到限流的目的，當供給電壓過0點的時候，其電弧會熄滅
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
專注于電弧仿真的方法研究
如有問題請留言！！！
展開 MCCB觸頭打開電弧運動過程仿真分析
電弧分析是斷路器設備的重點與難點，主要考慮流體分析、熱分析、電場分析、磁場分析，其難度是最大的地方是如何讓電弧更改好的進入柵片，本次分析的是經典案例，將MCCB的觸頭分開，那么觸頭之間產生電弧，在ANSYS分析中能夠更好的獲取電弧的運動趨勢，觀察電弧將進入柵片的過程
溫度變化過程如圖所示
電流變化過程如圖所示
電壓出現下降趨勢，結果如圖
采用的動網格顯示效果如圖所示
獲取電壓的變化過程云圖，電弧進入柵片，動靜觸頭打開，電弧電壓上升，該過程能夠很好的變化電流運動過程，查看其效果觀察柵片的布局合理性，觀察電壓變化過程，為滅弧室設計提共很好的支撐
關鍵詞：MCCB 電弧仿真 斷路器
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
專注于電弧仿真的方法研究
如有問題請留言！！！
展開 塑殼斷路器電弧分析_MCCB Arc Simulation
電弧分析是斷路器設備的重點與難點，主要考慮流體分析、熱分析、電場分析、磁場分析，甚至軟件的動網格設置，包含了材料的屬性設置，軟件的控制過程，求解過程的控制等高度復雜的一個仿真。其應用的重要性在電氣行業不言而喻，能夠明確而直觀的查看電弧的運動過程，進而為滅弧室的設計提供重要的理論依據。本次主要查看是的MCCB電弧運動過程，結果僅供參考。
微型斷路器電弧仿真分析_MCB Arc Simulation
2) 引導區域是從觸點處到滅弧柵之間的空間，由上下兩組導磁鐵片及絕緣隔離片組成，形成一個電弧轉移通道。3) 滅弧柵組件：由9片相互絕緣、片間距約為1.8mm的帶有凹口的鋼片用絕緣框組裝而成，框背后開有通氣孔。
圖19 滅弧室結構及原理示意圖2、 電弧的害處斷路器分斷大電流時，動靜觸點間會產生溫度極高、發出強光的電弧。電弧有兩個害處，一是引起高溫燒壞觸點等零件；二是它本身也是電流，電弧不熄相當于電流不斷，而斷路器需要非常快速地終止所有電流，通常要求機構跳閘后30－150毫秒之間熄滅電弧。
3、 柵片滅弧原理小型斷路器通常采用“金屬柵片滅弧法”，其基本原理是利用金屬柵片產生的感應磁場形成電磁動力（磁吹弧力），將電弧吸入滅弧室，然后分割成若干小段，利用交流電的“過零”及電弧的“近陰極效應”達到快速熄滅電弧的目的。另外滅弧柵還有降溫、散熱、通風等功能。移動電弧的電磁力分析：電弧本質上是一團被電離的氣體，受力時易發生移動。同時它也是一段電流，既可以產生磁場，也可受到電磁力作用。斷路器觸點右邊設置了上下2塊鐵片，滅弧柵組件中有9片鐵片，當電弧產生時，強大的電弧電流產生磁場，將鐵片磁化（有研究表明可多產生約39%的磁場）。這個磁場力反過來又對電弧產生安培力，將電弧往鐵片方向拉（另一邊看來是吹），電弧迅速移入滅弧柵組件。不用擔心會吹過頭，過頭了還會吹回來的。電弧在滅弧室被截成多段小電弧，然后冷卻、熄滅。根據電弧的“近陰極效應”，電弧放電時，近陰極一端吸引、積累了大量正離子，當交流電過零反向后，陰極變陽極，正離子區域可以形成約150V－250V左右的反向電場，這個電場能抵消起弧的外電場，從而阻斷電弧電流。滅弧室設計成9隔，電弧引入后被截成10段，每段都有一個陰極，串聯起來就有1500V以上的反壓，當外電場低于此值，電弧就會熄滅。
展開 
某型號接觸器--開關的觸頭電弧運動仿真分析
3.模型建立與分析方法
實際的接觸器結構復雜，包含多個零部件和細節特征。在進行仿真分析時，為了提高計算效率和簡化模型，需要對模型進行合理簡化。例如，可以忽略一些對電弧運動影響較小的零部件，如一些小型的安裝支架、連接件等；對于一些復雜的幾何形狀，可以進行適當的近似處理，如將圓角、倒角等簡化為直角或直線。但在簡化過程中，需要確保不影響電弧運動的主要特性和關鍵參數。
由于計算量大，將模型簡化為僅僅處理觸頭關鍵位置的模型，其余模型取消，但是考慮永磁體的影響，加載永磁體模型
邊界條件的設定對仿真結果有著重要影響。在接觸器觸頭電弧運動仿真中，常見的邊界條件包括溫度邊界、壓力邊界、電流邊界和磁場邊界等。例如，對于溫度邊界，可以根據實際情況設定為固定溫度、對流換熱或輻射換熱等邊界條件。本次計算設置觸頭兩側的電流和電壓可以得到電弧隨著電流而變化產生的流動效果
將電弧可能的運動區域隔離出來，加密網格，讓電弧運動更加細致
4.結果分析
通過仿真計算，可以得到接觸器觸頭開斷過程中不同時刻的電弧形態。在觸頭剛分離時，電弧呈現出短而粗的形態，緊貼著觸頭表面。隨著時間的推移，電弧在電磁力和氣流的作用下逐漸被拉長、變細，并向滅弧室方向運動。在運動過程中，電弧會發生彎曲、扭曲等變形，呈現出復雜的形態。通過對不同時刻電弧形態變化的分析，可以直觀地了解電弧的運動軌跡和發展過程。
磁場方向的改變也會對電弧運動產生顯著影響。當磁場方向與電弧軸線垂直時，電弧受到的電磁力最大，電弧的運動軌跡會發生明顯的偏移，更容易被吹入滅弧室。
展開 MCCB觸頭打開電弧運動經典案例
MCCB觸頭打開電弧運動經典案例
電弧分析是斷路器設備的重點與難點，主要考慮流體分析、熱分析、電場分析、磁場分析，甚至軟件的動網格設置，包含了材料的屬性設置，軟件的控制過程，求解過程的控制等高度復雜的一個仿真。其應用的重要性在電氣行業不言而喻，能夠明確而直觀的查看電弧的運動過程，進而為滅弧室的設計提供重要的理論依據。
MCCB等低壓斷路器產品的分斷性能是其關鍵性指標，其難度是最大的地方是如何讓電弧更改好的進入柵片，本次分析的是經典案例，將MCCB的觸頭分開，那么觸頭之間產生電弧，在ANSYS分析中能夠更好的獲取電弧的運動趨勢，觀察電弧將進入柵片的過程
1，我們之前考慮的是觸頭打開后靜態過程，觀察電弧進入柵片的過程，如下圖所示，該過程基本能夠表達所需的內容，大多數情況已經能夠適用。
展開 磁流體攪拌仿真分析 ￥9.99
Fluent MHD磁流體模型可以仿真分析磁流體在磁場力驅動下運動規律以及導電氣體發熱、電弧仿真分析等：
1.利用MHD模型中電場模型，可以模擬電弧、等離子體過程的仿真
2.利用MHD模型中的磁場模型，可以模擬磁流體過程的仿真
3.電場模型和磁場模型，既可以手動設置邊界條件，又可以導入外部電場和磁場條件（.mag格式）
下面我們就利用MHD模型，模擬磁流體在磁場力驅動下運動規律的仿真分析，得到如下仿真結果：
焦化最危險的6大檢修作業
2.密閉空間經排放、隔離（加盲板）、清洗、置換、通風，取樣分析合格后，作業人員辦理《作業許可證》、《進入密閉空間作業許可證》，分級審批。
取樣分析合格后，任何人不得改變工藝狀態。
3.作業前，準備好應急救援物資，包括安全帶、安全繩、長管面具、不超過 24V的安全電壓照明、防觸電（漏電）保護器以及配備通訊工具。
4.監護人員應按要求穿戴勞保用品，選擇好安全監護人員的位置；監護過程中，要經常聯絡，發現異常應立即通知作業人員中斷作業，撤離危險區域；同時，必須注意自身保護。
5.作業人員應按要求穿戴勞保用品。
第一次進入密閉空間，必須佩戴好防毒面具（長管或空氣呼吸器），必須系安全帶和安全繩；
熟知工作內容，特別是有關部門簽署的意見；
密閉空間作業人員實行輪班制，按時換班，及時撤至外面休息。
6.密閉空間移去蓋板后，必須設置路障、圍欄、照明燈等，以免發生事故。
7.進人密閉空間作業，必須在線分析，若有異常情況，應及時撤離。
8.作業完成后，工完料凈場地清，做好現場的清潔衛生工作。
NO4:電氣檢修作業
▲ 電弧電擊，謹小慎微
作業風險:
電氣檢修作業時可能發生電擊危險、電弧危害或因線路短路產生火花造成事故等，使人體遭受電擊、電弧引起燒傷、電弧引起爆炸沖擊受傷等傷害。
此外，電氣事故還可能引發火災、爆炸以及造成裝置停電等危險。
安全措施:
1.檢修作業前，聯系運行人員切斷與設備連接的電源，并采取上鎖措施，在開關箱上或總閘上掛上醒目的“禁止合閘，有人工作” 的標志牌。
展開 斷路器開關電弧仿真
對于斷路器電弧的研究，主要包括開關分斷過程中起弧過程、弧根移動與躍遷及金屬柵片切割電弧這三個過程。采用comsol軟件，對簡單二維電弧的上述三個過程進行數值模擬，結合仿真結果，分析電弧的運動特性，指導后續的產品改進。
本次模擬對象的幾何模型如下圖所示。圖1和圖2差別在于，圖1動觸頭向下分斷，而圖2動觸頭向上分斷。研究觸頭布置的不同給電弧運動帶來的差異；
圖1斷路器開斷起弧(動觸頭向下移動)
圖2 斷路器開斷起弧(動觸頭向上移動)
邊界條件設置：橫向磁場強度為50mT，回路電流為100A，環境溫度300K，初始化給起弧區域溫度為4000K。注：當回路電流給100A時，電弧電流也就是保持恒定值，因此電弧通過柵片作用也不會被熄滅，本次模擬僅觀察兩類觸頭布置下電弧運動差異。
圖3 電弧運動(動觸頭向下)
圖4 電弧運動(動觸頭向上)
從圖3和圖4中可以看出，電弧運動的差異性取決于弧根移動距離及其跳躍時間。為了使電弧在跑弧道上弧根水平距離保持一致，將觸頭形式布置圖2的形式，有利于柵片均勻切割電弧。
以上研究存在一些不足之處，僅提供參考意義。
展開 電弧性短路引發的電氣火災值得人們關注
第三種情況是短路電流通過兩個導體的接觸電阻時，會生成高溫造成兩導體接觸點熔化成團在脫離接觸時形成了電弧性短路，電弧性短路造成的危險遠大于金屬性短路，是因為電弧具有很大的阻抗和電壓降導致短路電流很小，其短路電流沒有達到過電流保護裝置的動作值，從而過電流保護裝置不能動作，但是電弧的溫度高達上千攝氏度，這樣的溫度足夠引燃附近的可燃物，所以通過上述分析可知電弧性短路是線路發生電氣火災的主要原因。
2. 發生電弧性短路的征兆
線路發生電弧性短路時會引發線路上的電壓發生波動和產生高頻電磁波，這種電壓波動會造成室內燈光閃爍，收音機受到電磁波干擾發出嗤嗤聲音，電視機收到電磁干擾出現雪花現象等。如果發生了上述現象這時要警惕是否發生了電弧性短路。
3. 防止電弧性短路措施
由于電弧的阻抗大導致短路電流小不足以使過電流保護裝置動作，但是電弧性短路會引發電氣火災。電弧性短路最容易發生的接地故障電弧性短路，對于接地故障電弧引發的電弧性短路可以設置RCD進行保護，由于電弧電流大于500mA的能量才能引燃起火，同時RCD的靈敏度和動作時間均滿足要求，所以可以在建筑物電源進線端設置500mA的RCD來防止電弧性短路。
（原創文章，轉載請聯系獲取授權）
展開 技術 | 鎂合金綠色高效焊接技術研究進展
焊接過程中，激光熱源在焊接熔池中產生焊接“匙孔”，對電弧起到了顯著的誘導增強效果。圖1為激光誘導電弧復合焊接結構示意圖。
脈沖激光與電弧之間的耦合作用直接影響了鎂合金的焊接質量和效率。采用高速攝像機對電弧狀態進行分析，發現在激光作用前后，熱源等離子體狀態發生了明顯變化。在脈沖激光作用前：電弧形態與一般焊接過程類似，電弧等離子體比較松散，沿著鎢極尖端方向延伸（圖2a）；
在脈沖激光作用區間，激光在電弧熔池中形成焊接“匙孔”，熔池波動劇烈，電弧等離子體主要與復合焊接“匙孔”直接連通，等離子體明顯被壓縮至“匙孔”附近，形成電弧鎢極與焊接“匙孔”間的禍合放電(圖2b)，電弧亮度及能量密度均顯著提高；
當脈沖激光作用消失后可以發現，“匙孔”出口在激光脈沖作用結束后并未立刻閉合(圖2c)，而是持續存在大約7.0一10.0ms，即發生了“匙孔”的延遲閉合現象。
這主要是由于電弧與“匙孔”產生禍合放電，為“匙孔”提供了足夠的高溫氣體，對“匙孔”側壁及底部產生壓力，維持“匙孔”打開狀態，“匙孔”延遲閉合誘導焊接電弧持續壓縮，增強了熱源整體作用效果。
從上述結果可以發現，伴隨著耦合放電發生，通過激光的脈沖作用改變電弧等離子體的放電狀態，提高電弧等離子體的能量密度，以及激光誘導電弧復合熱源的穿透能力和制造效率。激光脈沖作用消失后，耦合放電的延遲效應使激光對電弧等離子體的增強效果仍可持續一定時間。
采用脈沖激光誘導電弧復合焊及電弧焊方法進行6mm鎂合金板材焊接，焊接接頭橫截而如圖3所示。焊接參數為:焊接速度v=1m/min，激光能量P=500W，電弧電流 I =120A(交流)，激光作用點與電弧鎢極間距D1a=2.0mm，用于對比試驗的單電弧焊接速度為0.6m/min。
展開 
焊接知識：鑄鐵焊接集錦
現在以含碳為3％，含硅量為2.5％的常用灰鑄鐵為例，分析電弧焊（最常用的方法）焊后在焊接接頭上組織變化的規律。
首先來分析當Si為2.5％的Fe-C-Si三元合金狀態圖（見圖4-3）。對含碳量大于2％的鑄鐵來說，該圖與Fe-C二元合金狀態圖之間最主要的區別，是前者共晶轉變與共析轉變是在某一溫度區間內進行，而后者的共晶轉變與共析轉變是在某一定溫度下進行。前者在共晶轉變溫度區間進行L→Y＋G（穩態）或L→Y＋C（介穩態）轉變；在共析轉變溫度區間進行Y→α＋G（穩態）或Y→α＋C（介穩態）轉變。其中L表示液相，Y表示奧氏體，G表示石墨，C表示滲碳體，α表示鐵素體。
由圖4-4中可以看出，整個焊接接頭可分為六個區域：
1．焊縫區 當焊縫成分與灰鑄鐵鑄件成分相同時，則在一般電弧焊情況下，由于焊縫冷卻速度遠遠大于鑄件在砂型中的冷卻速度，焊縫主要為共晶滲碳體（硬度可達800HBW），二次滲碳體及珠光體所組成，即焊縫基本為自口鑄鐵組。
2. 半熔化區 此區較窄，處于液相線及固相線之間，其溫度范圍約為1150～1250℃。焊接時，此區處于半熔化狀態，即液-固狀態，其中一部分鑄鐵已變成液體，另一部分鑄鐵通過石墨片中碳的擴散作用，也已轉變為被碳所飽和的奧氏體。
3.奧氏體區 該區于面相線與共析溫度上限之間，加熱溫度范圍約為820～1150℃，此區無液相出現。
4．重結晶區 該區很窄，其加熱溫度范圍約為780～820℃。但是，由于電弧焊時該區加熱速度很快，只有母材中的部分原始組織可轉變為奧氏體。在隨后冷卻過程中，奧氏體轉變為珠光體類型組織。冷卻很快時，也可能出現一些馬氏體。
二、焊接裂紋
(一)冷裂紋
1．焊縫中的冷裂紋
1）當焊縫為鑄鐵型時，較易出現這種裂紋。
展開 