直流氫氣混合氣體電弧電漿特性及分斷機理研究

《直流氫氣混合氣體電弧電漿特性及分斷機理研究》是依託北京航空航天大學，由武建文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：直流氫氣混合氣體電弧電漿特性及分斷機理研究
• 依託單位：北京航空航天大學
• 項目負責人：武建文
• 項目類別：面上項目

項目摘要

隨著航空航天、電動汽車等直流供電系統功率增加，大開斷容量、小型化、長壽命和強環境適應性直流開關的分斷機理成為低壓開關電器研究的前沿課題。氫氣去游離作用強，利於熄滅直流電弧，國外進行了直流氫氣開關理論及套用研究，但處於技術封鎖階段，而國內對此研究較少。本項目以氫氣混合氣體為滅弧介質研究直流電弧熄滅理論及開關技術，利用高速圖像觀測系統捕捉觸頭分斷過程中電弧運動軌跡、利用比色法研究電弧電漿電子溫度和電子密度分布；研究分斷電弧過程中動態伏安特性和金屬與氣體相電弧轉換過程及弧後電流特性；建立不同氣體體積比和不同氣壓下電弧在外加磁場、鐵磁柵片及電流產生磁場作用下的磁流體動力學模型；研究電弧電漿輸運及電弧熄滅後的介質恢復強度，總結分析分斷機理及重燃條件，尋找開斷電流能力與滅弧系統參數的關係，為設計開斷容量為3kA、小型化、長壽命、高可靠的航空270V直流氫氣混合氣體開關提供理論支持。

結題摘要

隨著航空航天、電動汽車等直流供電系統增加，大開斷容量、小型化、長壽命和強環境適應性直流開關的分斷機理成為低壓開關電器研究的前沿課題。氫氣去游離作用強，利於熄滅直流電弧，國外進行了直流氫氣開關理論及套用研究，但處於技術封鎖階段，而國內對此研究較少。本項目以氫氣混合氣體為滅弧機制研究直流電弧熄滅理論及開關技術，利用高速圖像觀測系統捕捉觸頭分斷過程中電弧運動軌跡、利用比色法研究電弧電漿電子溫度和電子密度分布；研究分斷電弧過程中動態伏安特性和金屬與氣體相電弧轉換過程及弧後電流特性；建立不同氣體體積比和不同氣壓下電弧在外加磁場、鐵磁柵片及電流產生磁場作用下的磁流體動力學模型；研究電弧電漿輸運及電弧熄滅後的介質恢復強度，總結分析分斷機理及重燃條件，尋找開斷電流能力與滅弧系統參數的關係，為設計開斷容量為3kA、小型化、長壽命、高可靠的航空270V直流氫氣混合氣體開關提供理論支持。