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电弧侵蚀数值仿真

发布日期:2018-01-08 15:01:29 【关闭】
摘要:直流大功率继电器触头分离产生电弧是电、热 和力等的物理过程,在某种程度上可以把电弧简化 为作用在触头表面的一个热源,从而引起电极材料 的熔化、气化和金属液滴溅射等,造成触头表面的 材料侵蚀。在无磁吹、气吹等外界力的作用下,分 断小电流电弧对触头材料的侵蚀主要是蒸发侵蚀。 当电流增大后,不仅有材料的蒸发,在外力和电弧 及电流产生力的作用下,也会发生液态金属液滴的 溅射侵蚀,并且在大电流等级金属液滴溅射逐渐成 为触头材料侵蚀的主要原因。在磁吹等外界力的作 用下,高电压、大电流负载条件下的分断电弧对触 头材料表面力、热的综合作用下,材料会出现整块 剥离的固态微粒喷射现象

   直流大功率继电器触头分离产生电弧是电、热和力等的物理过程,在某种程度上可以把电弧简化为作用在触头表面的一个热源,从而引起电极材料的熔化、气化和金属液滴溅射等,造成触头表面的材料侵蚀。在无磁吹、气吹等外界力的作用下,分断小电流电弧对触头材料的侵蚀主要是蒸发侵蚀。当电流增大后,不仅有材料的蒸发,在外力和电弧及电流产生力的作用下,也会发生液态金属液滴的溅射侵蚀,并且在大电流等级金属液滴溅射逐渐成为触头材料侵蚀的主要原因。在磁吹等外界力的作用下,高电压、大电流负载条件下的分断电弧对触头材料表面力、热的综合作用下,材料会出现整块剥离的固态微粒喷射现象。

   从电弧侵蚀过程可知,电弧侵蚀主要包含两个方面:一是电弧特性及其对熔池表面热应力、气体压力和电磁力等因素的综合作用;二是触头材料对电弧热、力作用的响应。电弧侵蚀主要有蒸发、液滴溅射、熔池液面形变(Marangoni 效应)和热应力作用下的固态微粒喷射[8]。分断电路过程中电起的侵蚀是影响直流大功率继电器触头电寿命和可靠性的关键因素之一,也是引起触头材料磨损的要形式。开展电弧对电触头的侵蚀机理数值仿真研究,可以为相关试验提供补充。因此,电弧侵蚀的值仿真研究对设计直流大功率继电器高可靠和长寿命具有重要指导意义。

 

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