不同旋气槽数对SF<sub>6</sub>断路器三维气流场影响

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摘要针对SF₆断路器提出了在气体通道的喷口上游增加旋气槽, 实现将传统的轴向吹弧改为旋转吹弧的新型喷口结构。以110kV SF₆断路器为研究对象, 采用有限体积法对有槽和无槽结构的SF₆断路器进行数值模拟并研究了旋气结构对气流场参数的影响。在理论研究表明带有旋气槽结构的断路器具有很强的吹弧能力的基础上, 进一步在保证灭弧室内气体流量不变条件下, 进行了改变旋气槽槽数对吹弧能力影响的深入研究, 得到不同旋气槽数对气流速度分布的影响规律, 为进一步定量研究新型旋气式SF₆断路器奠定基础。

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关键词 ： SF断路器, 气流场, 旋气槽, 灭弧能力

Abstract：A novel chamber structure with rotary-gas grooves in the nozzle upstream is presented, which the traditional axial blowing arc is changed to rotary blowing arc. In this paper, 110kV SF₆ circuit breaker is taken as the investigation model. Using finite volume method, the gas flow field of SF₆ circuit breaker with different sturctures is calculated and the influence of the Rotary-gas groove structure on flow field is studied. The simulation results present that SF₆ circuit breaker with Rotary-gas grooves has strong arc extinguishing capacity. In addition, keeping the flow in arc-quenching chamber unchanged and changing the numbers of the Rotary-gas grooves, it achieves the influencing rules of the velocity distribution. The theoretical basis for further studying the design of novel SF₆ circuit breaker with Rotary-gas grooves is provided.

Key words： SF circuit breaker flow field rotary-gas groove arc extinguishing capacity

收稿日期: 2009-06-30 出版日期: 2014-03-04

PACS:

TM561.3

基金资助:国家自然科学基金(50677039)、辽宁省高等学校优秀人才支持计划(2008RC37)和辽宁省创新团队项目计划(2007T128, 2008T135)资助项目

作者简介: 曹云东男, 1963年生, 教授, 博士生导师, 主要从事高压电器理论研究及高压断路器开断特性的数值模拟工作。刘阳女, 1982年生, 硕士研究生, 研究方向为高压SF断路器结构优化设计。

引用本文:

曹云东, 刘阳, 刘晓明, 王尔智, 付思. 不同旋气槽数对SF₆断路器三维气流场影响[J]. 电工技术学报, 2010, 25(9): 74-79. Cao Yundong, Liu Yang, Liu Xiaoming, Wang Erzhi, Fu Si. Influence on 3-D Flow Field for SF₆ Circuit Breaker With Different Numbers of Rotary-Gas Grooves. Transactions of China Electrotechnical Society, 2010, 25(9): 74-79.

链接本文:

http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2010/V25/I9/74

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