金属蒸气电弧等离子体调控理论及在高压断路器领域中的应用

金属蒸气等离子体是开关电弧的基本状态，在对电弧等离子体的研究基础上对其进行调控是开关电器领域最重要的任务之一，把有效的调控手段应用到高压断路器的设计中，就可以大大提高装置的工作性能和指标，完成电力系统短路保护的苛刻任务。本课题通过理论分析与试验研究，探讨目前占主导地位的真空和SF6介质中不同电路条件下金属蒸气电弧产生及发展，金属蒸气电弧初始状态及其转化；研究外加气流场或磁场对金属蒸气电弧的调控规律，以及复杂条件下SF6电弧和真空电弧、不同系统恢复电压条件下的弧后介质恢复过程；在上述机理研究的基础上，结合在高压SF6断路器、高压真空断路器、高压直流断路器中的应用，综合考虑介质的种类及动态特性、电极材料及形状、电路和流场与磁场条件等多种因素，得出在高压断路器中具有普遍意义的金属蒸气电弧等离子体模型和实用有效的电弧调控措施，指导新型断路器的设计，填补国内空白，并在理论上达到国际前沿。