基于经验模型的熔断器燃弧计算仿真

熔断器的燃弧特性决定了其分断过电压与分断能力,所以,为了研究其燃弧特性,建立了经验模型。本文首先利用ANSYS有限元软件计算了熔断器的弧前时间;分析了电弧燃烧的物理过程,并进行了一定简化,基于此基础上构建了熔体烧蚀、石英砂烧蚀、电弧电压和外部电路模型以及电弧与石英砂之间的热交换等;然后通过Matlab计算,将获得的电流、电压曲线和实验曲线经过拟合确定与电弧相关的物理参数,引入燃弧过程中电导率温度变化的曲线;最后,基于该模型,提出实践研究对象,并分析了电弧燃弧过程和熔体结构尺寸,并介绍了电弧过程中电导率随温度的变化曲线;最后,基于该模型分析了电弧燃烧过程和熔体结构尺寸对弧压峰值、过零时间的影响。而基于仿真实践研究发现,随着熔体弧压峰值的上升,减少了过零时间;保持熔体总长度的状态,更改断口数或断口长度不会影响电弧特性。