SF6断路器弧触头关合侵蚀特性研究

SF6断路器关合电容器组过程中会产生高频高幅值的涌流,在预击穿电弧烧蚀和弧后机械磨损的双重作用下,SF6断路器弧触头的关合侵蚀加剧而影响其使用寿命。为此,文中对SF6断路器弧触头关合侵蚀特性进行了深入研究。基于等电荷量法对弧触头进行燃弧实验和关合涌流实验,获得了触头侵蚀形貌、预击穿燃弧时间、接触电阻和质量损失。根据弧触头运行条件建立仿真模型,分析了动、静弧触头的温度场变化及接触碰撞过程。结果表明,弧后机械磨损是弧触头关合侵蚀的重要组成部分,随着涌流峰值的增大,机械磨损所占比例增大,当涌流峰值为15 kA时,由机械磨损产生的质量损失占总质量损失的32.25%。在预击穿电弧的烧蚀下,触头材料性能发生变化,触头表面变得粗糙;弧触头接触后,由于材料物性参数的变化,导致触头的机械磨损加剧;断路器下一次关合时,由于之前的侵蚀作用,使触头间隙更容易击穿,烧蚀时间变长,进而使机械磨损变得更加严重。