基于FLUENT的高压断路器弧触头喷溅侵蚀流动特性分析

来源：机床与液压杂志2017年第18期北京时间：

作者：梁欣阳

单位：武汉理工大学能源与动力工程学院；武汉理工大学能源与动力工程学院；武汉理工大学能源与动力工程学院；武汉理工大学能源与动力工程学院

摘要：高压断路器动作时，触头间会形成电弧，并伴随蒸发和喷溅现象，造成触头材料侵蚀和接触系统的失效。为研究高压断路器烧蚀故障的喷溅机理特征，建立了弧触头熔池的流动与传热模型，并运用FLUENT软件分析了触头在不同弧根下的熔池温度场、流场和压力分布。计算结果表明：在两种弧根条件下，均形成了半圆形的熔池，弧根较小的情形下不利于能量的散发和电弧的运动，导致流速较大，增大电极的侵蚀。熔池的流体流速随电流的增大而增大，且电流越大，弧根区内流体流速由最小值上升到最大值的速度越快，熔池深度方向的熔化速度也加快。

关键词：高压断路器; 弧触头; FLUENT; 喷溅侵蚀; 温度场; 流场