低压断路器中的开关电弧放电

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在电气电子系统中,非正常电弧放电严重威胁系统的可靠性和安全性。为了提升对电弧行为的预测能力并加深对其物理机理的理解,我们构建了一个综合数值模型,专门用于模拟断路器环境下的瞬态电弧放电现象。模型中采用基于全三维磁流体动力学的“电弧放电”多物理场接口,能够精确捕捉电弧形成与演化过程中的热、电磁及流体动力学效应之间的复杂相互作用。为精确解析由机械开关动作引起的拓扑变化,模型还引入了可以在计算过程中重新划分网格的动态动网格技术。此外,模型还与外部电路进行耦合,以真实模拟实际开关工况的电弧与电路之间的相互作用。这种场路耦合方法不仅为研究电弧动态特性提供了稳健的分析框架,更为开发更高效的电弧抑制与控制策略提供了强有力的技术支撑。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模: