工频真空电弧微观动态形成机理仿真

摘要

真空电弧放电是制约真空断路器向高电压大容量发展的重要影响因素之一,摸清其微观机制对于提高断路器的开断能力具有重要意义.本文为了探求交变电场作用下真空电弧微观形成机理,以等离子体漂移扩散方程和泊松方程为基础,通过多维物理场耦合软件COMSOL,对触头分断后的真空断路器电弧微观形成过程进行了数学建模与求解,仿真分析了触头开距为10mm时,真空电弧的动态形成过程.通过仿真,得到动态电弧形成过程中电子密度、平均电子能量及电势分布等各项微观参数的时变规律,仿真结果表明了交流真空电弧微观形成过程及宏观参数变化对电弧形成过程的影响.