一種具有鐵芯的杯狀縱磁真空滅弧室的研制.pdf

1、本文著重研究了帶鐵芯的1/6匝杯狀縱磁真空滅弧室的結(jié)構(gòu)以及縱向磁場(chǎng)的分布，縱向磁場(chǎng)的引入降低了弧柱等離子體徑向能量損失，使電弧電壓降低。在杯狀縱磁真空滅弧室中加入鐵芯后，鐵芯使縱向磁場(chǎng)在徑向的分布更均勻，這樣可使真空電弧在電極表面上分布更為均勻；在開斷過程中，電極表面的燒蝕也越均勻，有利于真空滅弧室開斷能力的提高。本文為了比較不同形狀的鐵芯對(duì)縱向磁場(chǎng)的影響，設(shè)計(jì)了圓環(huán)型和圓環(huán)開槽型兩種鐵芯。
　　對(duì)無鐵芯及兩種鐵芯結(jié)構(gòu)的杯狀縱磁真

2、空滅弧室觸頭建立了有限元模型，首次對(duì)有鐵芯的杯狀縱磁真空滅弧室進(jìn)行了三維縱向磁場(chǎng)分布特性的計(jì)算與分析。計(jì)算了電流峰值時(shí)觸頭間隙中心平面和觸頭片上的縱向磁場(chǎng)分布，可以看出加入鐵芯后縱向磁場(chǎng)強(qiáng)度和徑向磁場(chǎng)均勻性增強(qiáng)，這有利于提高真空電弧的穩(wěn)定性。對(duì)電流過零時(shí)觸頭表面的渦流和觸頭表面及觸頭間隙中心平面上的縱向磁場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，加入圓環(huán)型鐵芯后觸頭表面的渦流增大，渦流產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)增大，在鐵芯中開槽后渦流的平均水平降低，縱向磁場(chǎng)平均值降低。最后計(jì)

3、算了電流過零時(shí)的縱向磁場(chǎng)滯后時(shí)間，無鐵芯結(jié)構(gòu)縱向磁場(chǎng)滯后時(shí)間最短，加入鐵芯后滯后時(shí)間明顯增大，在鐵芯中開槽可使滯后時(shí)間縮短。
　　利用合成回路對(duì)無鐵芯及兩種鐵芯結(jié)構(gòu)真空滅弧室的開斷能力進(jìn)行測(cè)試，加入圓環(huán)形鐵芯和圓環(huán)開槽形鐵芯的觸頭開斷能力比無鐵芯的開斷能力提高了12％左右，且觸頭的燒損也比較均勻。合成試驗(yàn)結(jié)果表明：通過加入鐵芯，增強(qiáng)了觸頭間隙的縱向磁場(chǎng)分布的均勻性，提高了電極表面的有效利用率，從而提高了真空滅弧室的開斷能力，同時(shí)通