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)構以及縱向磁場的分布，縱向磁場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縱向磁場的影響，設計了圓環(huán)型和圓環(huán)開槽型兩種鐵芯。
　　對無鐵芯及兩種鐵芯結(jié)構的杯狀縱磁真

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

3、算了電流過零時的縱向磁場滯后時間，無鐵芯結(jié)構縱向磁場滯后時間最短，加入鐵芯后滯后時間明顯增大，在鐵芯中開槽可使滯后時間縮短。
　　利用合成回路對無鐵芯及兩種鐵芯結(jié)構真空滅弧室的開斷能力進行測試，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。合成試驗結(jié)果表明：通過加入鐵芯，增強了觸頭間隙的縱向磁場分布的均勻性，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，同時通