考虑合金蒸发的真空电弧铜铬阳极热过程仿真

摘要

真空灭弧室阳极热过程对真空断路器的开断能力有重要影响。以往的理论分析多以纯金属为研究对象,未考虑合金对阳极蒸发过程的影响。为研究真空电弧铜铬合金阳极热过程,并研究合金蒸发的影响,在已有的纯铜阳极热过程模型的基础上,提出了针对铜铬合金触头的熔化-凝固过程和蒸发过程的计算方法。研究结果表明：弧后阳极温度衰减有2种模式,模式一是温度平滑下降的模式,对应于小电流扩散态电弧,模式二中温度下降过程有一＂水平段＂,对应于大电流聚集态真空电弧,该＂水平段＂持续时间与注入阳极热流的幅值正相关;针对不同铬含量的铜铬合金触头,弧后阳极热过程规律为,阳极温度CuCr50〉CuCr25〉Cu,阳极温度衰减速度CuCr50CuCr75〉CuCr50〉CuCr25〉Cu,在铬的质量分数为25%时完全熔化区的体积最小。