罐式SF_6高压断路器灭弧室电场分布的有限元分析

用有限元法对日本日立公司的ＯＦＰＴＢ－５５０型罐式断路器灭弧室内的电场分布进行数值计算,分析计算了灭弧室内动、静触头在分合过程中不同位置的静态电场,找到了最大场强的位置,得到了不同开距状态下灭弧室内的电场分布和沿触头表面的电场强度分布的情况,对断路器灭弧室内的绝缘强度进行了评估．     

真空断路器灭弧室电场计算机仿真数值分析

介绍了VSm型真空断路器灭弧室内用ANSYS计算电场及电位的方法，并用ANSYS求解和分析了不同边界条件对灭弧室内电场及电位的影响，为真空灭弧室内的任意点电场及电位进行精确的定量计算与分析提供了依据．     

SF6断路器介质强度恢复过程的数值分析

以流注理论为基础，提出了灭弧室内电场，气流场计算的理论模型和数值计算方法，对ＳＦ６断路器开断小容性电流时的介质强度恢复过程进行了研究。通过对断路器灭弧室内电场和气流场的计算分析，获得了气流中达到击穿临界值时的静态和动态击穿电压特性。并受场强Ｅ、压力Ｐ的影响而移动。     

栅片灭弧室电场的计算及其对灭弧性能的影响

用有限元法计算了小容量接触器灭弧室内部三维电场的分布，分析了不同的栅片放置方式对电场分布的影响，并通过试验研究了电场对电弧重燃的影响程度．分析和试验表明：将灭弧栅片竖直放置，触头灭弧区域电场分布最均匀；在弧后恢复电压电场作用下，电弧重燃率最低，燃弧时间最短     

栅片灭弧室电的计算及其对灭弧性能的影响

用有限元法计算了小容量接触器灭弧室内部三维电场的分布，分析了不同的栅片放置方式对电场分布的影响，并通过试验研究了电场对电弧重燃的影响程度，分析和试验表明：将灭弧栅竖直放置触头灭弧区域电场分布最均匀；在弧后恢复电压电场作用下，电弧重燃率最低，燃弧时间最短。     

12kV真空灭弧室绝缘性有限元仿真与优化

利用COMSOL 5.1软件建立真空断路器三维有限元模型,通过加载交流耐受电压分析和计算12 k V真空断路器隔室和灭弧室的电场分布以及动静触头在不同开距下的电场强度变化规律。通过仿真与优化可知:真空断路器灭弧室内屏蔽罩和陶瓷套管起到改善电场强度分布的作用;真空灭弧室4个场强较大值部位的圆角半径取2.5 mm较为合适;断路器分闸时,真空灭弧室动静触头之间的开距应取8~11 mm。仿真结果为真空断路器小型化和绝缘性能优化设计提供参考。     

电容器组负荷开关电场与气流场仿真分析

基于电场数值分析理论,采用二维轴对称电场和拉普拉斯方程描述电容器组负荷开关灭弧室内电场,仿真分析分合闸过程中负荷开关的电场分布,计算电场强度随开距的变化情况;仿真分析合闸过程中的预击穿特性;同时,使用有粘气流场的二维可压缩的N-S方程组描述开关内部气流场,计算分闸情况下负荷开关内部的气流场分布情况,并通过耦合计算得到负荷开关不同条件下的介质恢复强度曲线.     

SF6断路器灭弧室内电弧与气流间的相互作用

采用将一维电弧模型与二维气流场相结合的计算方法，对ＳＦ６断路器灭弧室内大电流稳态燃弧期间电弧与气流间的相互作用进行了计算分析，着重研究了电弧阻塞效应及其应用，并对不同灭弧室结构对热气流场的影响进行了探讨，最后给出了更适合于混合型ＳＦ６断路器的灭弧室结构。     

气体绝缘363 kV快速真空断路器电场分析

具有快速开断能力的真空断路器能够在极短时间内开断短路电流,有利于减小短路电流对电网设备的冲击,但目前单断口的真空断路器难以直接应用于高电压等级电网。提出了一种全新的SF6气体绝缘的363kV真空断路器,采用40.5kV真空灭弧室的串并联结构,采用基于涡流驱动原理的操动机构实现短路电流的快速开断。对于高电压等级真空断路器,需要重点研究断路器内部的电场分布问题。基于总体设计结构的对称性对断路器单个单元和端部单元进行了简化,然后建立了对应的断路器三维多重介质有限元计算模型,分析了导电杆、灭弧室、接线端子等关键部件的电场强度。计算结果表明:电场严重集中于上下接线端子、转接法兰的圆角处。雷电冲击电压下,接线端子圆角和转接法兰圆角最大值分别为28.5kV/mm和22.9kV/mm,导电杆的表面最大电场为13.4kV/mm,真空灭弧室内外及其他部件均处于控制范围内。对接线端子的圆角半径进行了优化设计,确定其圆角半径为12mm,为样机的生产提供了参考。     

基于ANSYS的灭弧室电场计算与分析

首先建立精确的断路器灭弧室的CAD模型,采用ANSYS有限元分析软件对灭弧室的电场进行计算,来分析模型的绝缘性能,并根据计算结果对灭弧室结构进行修改和优化,进而得到最优的电场分布。这种电场优化计算的方法可以为以后断路器灭弧室的优化设计提供参考依据。     

自能双动式SF_6断路器无载分闸气流场的仿真

以252 k V自能双动式SF_6断路器的灭弧室为研究对象,对自能双动式SF_6断路器的灭弧室无载分闸气流场进行仿真分析。采用二维Navier-Stokes(N-S)方程,并与气流场控制方程联合,运用动网格技术,对计算区域进行划分。根据断路器的行程曲线,通过自编程序控制网格的动态变化,实现断路器分闸的动态过程。设定仿真计算的初始条件,进行迭代运算。结果表明,随着断路器分闸位置的变化,灭弧室喷口处的压力呈现先增大后减小的变化;断路器处于分闸状态时,喷口上、下游的马赫数最大值分别达到1.60和1.45,并得到自能双动式SF_6断路器灭弧室无载分闸时,灭弧室内压力及马赫数的变化情况。     

轨道交通直流断路器灭弧室优化设计

为缩短直流断路器灭弧时间,增强灭弧性能,选用能够增加灭弧能力的纯铁材料和镀锌工艺,采用V形对称双列布置金属栅片,增加导弧板和电弧与栅片的接触数量,优化灭弧室结构;并选取灭弧栅的3个栅片倾斜角度,运用Fluent模块进行燃弧阶段灭弧室气流场仿真,通过设置不同入口流速分布分析灭弧室内气流场分布情况,确定45°为最优的灭弧栅片倾斜角度,完成轨道交通用直流断路器灭弧室的优化设计。仿真结果表明,优化后的直流断路器灭弧室,可使电弧更加快速充分地与灭弧栅片接触,缩短燃弧时间,提高分断性能,改善灭弧效果。     

自能式SF6断路器介质强度的计算与分析

为改进灭弧室设计 ,应用有限元法对一自能式 SF6断路器灭弧室的绝缘强度进行了计算分析 ,得到了影响灭弧室电场分布的主要因素并提出了改善电场分布的有效方法。应用流注理论对断路器开断过程中的介质强度进行了计算分析。利用这一方法可以使介质强度的分析由定性变为定量 ,对灭弧室的设计和改进有重要作用     

250 kV振荡波发生器的固态断路器均压环优化设计

固态断路器的极板边缘电场分布计算是实现安全裕度下断路器均压环优化设计的关键。应用有限元法将断路器内的典型结构简化成轴对称模型,可实现准确快速计算。对充电放电暂态变化过程的电路仿真,发现了放电过程中电场强度比充电过程电场强度更小。基于有限元方法,计算了电场分布,优化设计了均压环。引入均压环管径、外径、安装距等结构参数,提出二阶灵敏度系数的概念,研究了各参数对均压环表面及断路器极板边缘电场分布的影响,有效地将均压环表面的最大电场强度控制在2.5 kV/mm以下。得出了满足250 kV固态断路器均压环条件的有效优化方案。     

塑壳断路器灭弧室压强的仿真计算

论述了将能量守恒方程、理想气体状态方程、等熵和绝热气体基本方程用于塑壳断路器灭弧室内压强的计算方法,并编制了相关分析软件.通过实例验证,应用该分析软件所得的压强变化曲线可以较好地反映实际情况.     

基于电流转移法的直流断路器灭弧方案仿真

灭弧问题是直流断路器需要解决的难题之一。在对比分析了四种典型的直流断路器灭弧方案的基础上,得出了"电流转移法具有其他方法无法比拟的优点"结论,并结合案例对采用电流转移法的直流断路器系统进行等效理论分析,基于Matlab建立仿真模型。仿真结果表明,基于电流转移法的直流断路器能够产生电流人工过零点,且具有较好的灭弧效果。     

染污绝缘子沿面电场的数值计算及实测分析

采用部分优化模拟电荷法和Ｐｏｃｋｅｌｓ场强测量仪，对染污光滑圆柱绝缘子在出现局部电弧前后以及局电弧处于不同位置时的沿面电场分布进行了数值仿真计算和实测。根据计算和实测结果，系统地分析了各种情况下的电场分布对光滑圆柱绝子污闪过程中局部决弧向前延伸的影响。     

高压电容式套管电容芯子极板电场分布的研究

应用有限元法计算分析了高压引线、变压器升高座直径、涂层、极板位置、个数、厚度等因素对套管电场分布的作用.得出极板和均压球表面的电场分布规律以及在套管电场分布的计算中不可忽略的几个因素,为电场的准确计算以及套管的优化设计提供理论参考.     

电弧二维数学模型及其在SF6／N2混合气体开断特性分析中的应用

按非边界层流动来处理断路器灭弧室内的吹弧气流,建立了新型的喷口电弧二维数学模型.并应用其进行了SF_6/N_2混合气体开断特性分析.电弧数学模型的数值分析结果和试验结果能够较好地吻合.     

超高压输电线路附近民用建筑物区域电场数值模拟

传统方法模拟电荷位置及个数的选择对计算结果产生直接影响,仅可进行定性分析,不能有效实现电场数值模拟。提出一种新的基于ANSYS的超高压输电线路附近民用建筑物区域电场数值模拟方法。在ANSYS环境下确定不同单元的种类、材料等,按照实际研究对象构造输电导线与民用建筑物的计算模型,计算超高压输电线路附近民用建筑物区域电场值。研究民用建筑物高度对电场的影响,完成超高压输电线路附近民用建筑物房屋电场数值模拟、棱边倒角前后民用建筑区域电场数值模拟。结果表明:超高压输电线路附近民用建筑物不应过高;超高压输电线路附近民用建筑物棱角电场畸变较棱边更大,屋顶室内与阳台的电场屏蔽效果更加显著;对建筑物棱边进行倒角处理无法优化周围区域电场环境。