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强流脉冲电弧作用下石墨电极蒸发特性
文献摘要：
气体开关电弧的热侵蚀作用是电极损耗的主要成因.石墨电极在电弧作用下发生蒸发并在多次放电后有明显的质量损耗,改变了开关内的气体环境和电极间距,导致开关动作可靠性降低.为研究石墨电极在脉冲电弧冲击下的侵蚀特征,基于开关电弧瞬态扩散特征和石墨材料参数,在弧根区域建立了电弧-电极能量耦合模型,得到了等离子体-固体区域的传热特性.考虑石墨电极的相变特征,计算瞬态热作用下石墨电极的加热范围以及临界相变点,研究瞬态电弧热冲击作用下的石墨电极相变机制.研究结果表明,电弧-电极界面热流主要集中在电弧接触面中心,电弧沉积的能量密度最高可达109?W/m2,石墨在电流上升初期基本处于加热状态,在能量积聚作用下,石墨转变为升华状态,传热强度随半径急剧衰减,蒸发区域略小于电弧半径.通过实验记录了5种开关工况下石墨电极烧蚀形貌和质量损失情况,结果表明,电极质量损失与电弧沉积在电极表面的能量线性相关,近似为0.015?mg/J.研究了电弧关键参数对电极质量损失速率的影响,为延缓电极损耗提供数据支撑.
文献关键词：
脉冲放电;气体开关;石墨电极;开关电弧;电极烧蚀
中图分类号：
作者姓名：
戴宏宇;郭景润;俞斌;沈昊;李黎
作者机构：
华中科技大学 电气与电子工程学院,武汉 430074
文献出处：
引用格式：
[1]戴宏宇;郭景润;俞斌;沈昊;李黎-.强流脉冲电弧作用下石墨电极蒸发特性)[J].强激光与粒子束,2022(07):40-46
A类：
B类：
脉冲电弧,石墨电极,蒸发特性,气体开关,开关电弧,侵蚀作用,电极损耗,主要成因,气体环境,电极间距,动作可靠性,侵蚀特征,瞬态,扩散特征,石墨材料,材料参数,根区,能量耦合,耦合模型,传热特性,相变特征,热作用,相变点,热冲击,冲击作用,相变机制,电极界面,热流,接触面,能量密度,流上,本处,热状态,积聚,热强度,实验记录,电极烧蚀,烧蚀形貌,线性相关,对电极,质量损失速率,脉冲放电
AB值：
0.368604
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