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小型斷路器由于結構緊湊，無外界橫向磁場施加，其通常采用氣吹法滅弧，即在動靜觸頭間放置產氣材料，借助產氣材料受熱分解產生的氣體，推動電弧進入滅弧室滅弧。考慮電弧的復雜性，對滅弧柵片進行了簡化，采用Comsol對比研究電弧進入不同形式的滅弧柵片熄弧過程。

查閱一些文獻（這里就不列舉出來了），斷路器電弧的研究還是以二維物理模型為出發點，一是三維對于Comsol而言計算量很大，帶不動，而采用Fluent計算三維斷路器電弧，其耦合方程受限，沒較高編程能力很難做出來。因此，作為一般軟件使用者，大部分采用Comsol軟件進行二維電弧仿真，其實現在有人用STARCCM去研究三維斷路器電弧，官方宣傳片也播了出來。

這也給了我們兩條相當實用的指導： 使用一階單元時，調整網格以保證每個 90° 弧中至少包含 8 個單元 使用二階單元時，每個 90° 弧中至少使用 2 個單元 根據這些經驗法則，我們現在可以估算在對幾何進行網格剖分時引入的誤差，這樣即使還沒開始求解模型，也能對剖分操作有一定信心。

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。

它具有強烈的熱輻射和光輻射，可以產生明亮的火花、火焰和光弧。由于電弧可以提供高能量，因此廣泛應用于電焊、電切、電刷涂等工業和實驗室應用中。本案例基于COMSOL軟件多個物理場模擬了電弧放電的過程，模擬結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎交流合作！

斷路器電弧運動仿真Comsol6.1版本出來了，原本認為最新版本在斷路器電弧收斂性方面會有很大的改善，然而導入之前已做好的6.0版本文件發現，在多物理場模塊下，之前需要的方程模塊選項沒了，多出來磁流體模塊。研究了一個下午，起弧是能模擬出來，而電弧似乎一直在觸點附近，并沒受到洛侖磁力的作用，也找不出原因。最后，還是研究以前的案例。

可見，焊縫平直，熄弧位置無凹坑且焊縫熔寬一致。圖9為相機拍攝的130 A電流下的實際電弧圖像。呈典型的鐘罩形狀，表明電弧在焊接過程中穩定性好，能夠提供穩定的熱源熔化和熔覆材料。圖10為對應的電弧溫度場數值模擬結果。可見模擬結果與試驗結果一致。

深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與工業軟件開發的高科技企業，是ANSYS、MSC、COMSOL、Qt、國產CAD、國產尺寸鏈公差等工業軟件的戰略合作伙伴，擁有十多項行業領先的自主工業軟件著作權。

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