为了研究10 kV电压等级多断点灭弧防雷间隙的熄弧特性,采用Fluent软件对高速气流耦合电弧过程进行了仿真分析。同时搭建了试验回路并进行了灭弧试验,通过高速摄像机观察了电弧熄灭过程,并且利用示波器采集了灭弧波形。仿真结果表明:电弧在高速气流作用下被分段,切断电弧能量补给通道,电弧温度急剧下降,最终电弧熄灭。试验结果表明:10 kV电压等级多断点灭弧间隙具有良好的熄弧特性,能在0.3 ms时间内熄灭工频电弧并且在后续时间内电弧未发生重燃。实际运行结果表明:多断点灭弧防雷间隙在实际安装运行中能有效降低雷击跳闸次数以及抑制工频电弧发展。仿真结果、试验结果及实际运行结果一致证明了多断点灭弧防雷间隙能够快速、有效地熄灭电弧,抑制工频电弧重燃。的2个灭弧室之间形成突变拐点，并且电弧在灭弧室中处于极度压缩状态(如图2所示）。同时在电与灭弧室冷内壁的接触过程中多断点灭弧防雷间隙-数控滚圆机滚弧机折弯机电动滚圆机滚弧机倒角机，电弧温度迅速下降，电弧能量减弱，电弧熄灭。图3所示为相邻灭弧室气流对冲示意图。从图3中可以看出：由于相邻的2个灭弧室的空间位置设置，因此将会形成如图3所示的气流对冲区域；在对冲区域内电弧急剧转弯并且电弧能量急剧耗散，形成电弧能量易区域；所以当发生雷击时，电弧在灭弧室中压缩同时在突变拐点产生冲击气流作用于电弧，使得电弧形成多个断点，电弧能量被削弱，从而加速电弧熄灭。图110kV多断点灭弧防雷间隙示意图p图2灭弧室中电弧压缩示意图图3相邻灭弧室气流对冲示意图F仿真建模2.1电弧耦合气流场求解模型本文中求解模型基于以下几个假设：1）电弧等离子体满足局部热力学平衡条件。2）不考虑电极金属蒸汽及灭弧室壁有机蒸汽的影响[20]2高电压技术2017,43(5)图5仿真模拟的几何建模测点的温度参数变化。采用2维空间、不固定时间变量的求解器来进行求解。2.3仿真结果及分析利用上述数值求解模型以及求解器进行迭代计算，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网整理!   http://www.gunyuanji158.com/即可得出电弧与气流耦合流场温度特性，即可分析该装置熄弧特性。图8为电弧耦合气流温度温度场的分布云图。各观测点区域的温度变化曲线如图9所示。从图8、图9可知：在0~0.30ms时间内，b、c这2个观测点的温度不变，a观测点的温度快速上升，在0.25ms达到温度最大值；同时由于热源区域温度不断升高将会使灭弧室中的空气迅速膨胀而产生高速冲击气流，所以a观测点的温度将会快速下降；而b、c这2个观测点的温度逐渐升高，但其温度增长的速度并不是很快，出现温度峰值时刻在0.4~0.5ms之间，其值为2500K。这样的温度不足以使得电弧连续存在，其原因是此时电弧已被截断。从0.90ms时刻以后，a观测点的温度迅速降低，在t=1.0ms时刻，该点温度回复常温值。原因在于气流耦合电弧过程使电弧分段、继而熄灭。同时b、c这2个观测点的温度有所上升，但整体幅度不大，而对应此时的a观测点区域温度一直保持在常温值，说明灭弧室中的空气处于绝缘状态没有被电离，更加说明工频电弧被抑制发展。3灭弧试验3.1试验该试验中产生的工频电流幅值为2kA。搭建的测试试验回路如图10所示。试验基本步骤如下：①将工频变压器的输出高压端与10kV电压等图6灭弧单元结构的网格划分整体示意图图7观测点设置级绝缘子模拟导线相连接，接地端与采样电阻一端相连接。②调节熔丝与石墨头之间的距离。③架设好普通高清摄像机，调多断点灭弧防雷间隙-数控滚圆机滚弧机折弯机电动滚圆机滚弧机倒角机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网整理!   http://www.gunyuanji158.com/