摘要：为了分析高压SF6断路器灭弧室内零区电弧等离子体与气流分子间能量运输物理过程,寻求最佳的小电流电弧开断控制策略,需要开展断路器开断零区电弧特性的仿真计算分析。建立了断路器开断电弧能量多物理场耦合计算模型,并计算了零区电弧等离子体密度及热力学特性参数的空间分布;然后采用多物理状态参数综合评判的方法,分析了不同开断电流、燃弧时间、开断速度等因素对零区电弧与气流分子间能量运输过程的影响,并求得了零区电弧等离子体物理特性变化规律及参数范围。计算结果表明:气流与电弧间的对流效应明显;当弧道出现温度小于4 000 K、密度大于3 kg/m3、焓值小于1.6×107 J/kg、电导率小于800 S/m的绝缘断点时,电弧熄灭。研究结果可以为高压SF6断路器灭弧室设计、操作机械特性选择、电弧熄灭过程物理特性分析提供重要的理论基础。

关键词：断路器 sf6 零区 等离子体 电弧特性 

单位：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院; 沈阳110006; 辽宁东科电力也有限公司; 沈阳110006; 国网高电压强电流实验室; 沈阳110006