摘要：对电弧的空间形态及其运动特性的测量和分析,有助于揭示电弧从产生、发展到熄灭的物理过程中的相关规律,是研究并提高开关电器产品性能的有效途径之一。研究并提出了一种基于电磁逆问题求解来重构开关电弧实际形态的方法。依据开关电弧周围空间磁场分布,利用数学反演的方法获得电弧形态,是一种典型的连续场域逆问题。为了克服该类问题的不适定性,针对低压开关电器的结构和工作特点,结合空气介质开关电弧等离子体的物理特性,建立了电弧形态重构逆问题的数学模型;对正问题进行了深入分析,从而在物理上增加了一定的先验信息;基于现代智能优化方法,为逆问题的求解设计了快速而稳定的算法。实例分析表明,提出的方法能够实现开关电弧空间形态的有效重构,为开关电弧测试技术的研究和发展提供了有益的补充。

关键词：电磁逆问题 开关电弧形态 重构 智能优化 

单位：西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室 陕西省西安市710049