基于多物理场耦合的高压SF_6断路器混沌电弧模型  被引量:28

Chaos of Arc Model for SF_6 Circuit Breaker Based on Coupled Multiple-Physical Field Simulation

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作  者:刘晓明[1] 韩颖[1] 王尔智[1] 曹云东[1] 安跃军[1] 谢利军 冷雪[1] 

机构地区:[1]沈阳工业大学电气工程学院,沈阳110870 [2]大连神通电气有限公司,大连116100

出  处:《电工技术学报》2013年第1期165-172,共8页Transactions of China Electrotechnical Society

基  金:国家自然科学基金(50877048);教育部新世纪人才支持计划(NECT080863);辽宁省教育厅优秀人才支持计划(LR2011002)资助项目

摘  要:以高压SF6断路器电弧数学模型为基础,利用二维傅里叶级数的收敛性质,将模型中的涡量变量、温度变量作为混沌特征量,根据边界条件进行二维傅里叶级数展开,得到了描述高压SF6断路器电弧的混沌特性方程,得到反映混沌特征的Lyapunov指数图、时间历程图,以此表征高压SF6断路器电弧存在混沌特性。为进一步反映高压SF6断路器灭弧室内电场、磁场、气流场间的耦合作用,引入麦克斯韦电磁方程和电流密度方程,对SF6断路器电弧的不稳定性进行分析,得到SF6断路器电弧三阶常系数非线性微分方程。通过改变方程中的SF6断路器电弧参数值,系统呈现出混沌行为。Based on the arc mathematical model for the SF6 circuit breaker(CB),the equations describing the arc chaotic behavior are deduced by considering the velocity and temperature effect in the model as the chaotic characteristics and expending in 2D form using the convergence of Fourier series.The time series and Lyapunov exponents diagram reflecting the chaotic behavior of arc are obtained based on the numerical analyses,which proves that the arc behavior exist chaos during the arc quenching.In order to reflect the interactions of the coupling of the electric field,magnetic field and gas flow field,the arc instability in SF6 CB was analyzed and the third-order nonlinear differential equations with constant coefficient for the arc in SF6 CB has been obtained by introducing Maxwell and current density equations in the arc mathematical model.By adjusting the parameters for SF6 CB,the system exhibits significant chaotic behavior.

关 键 词:SF6断路器 混沌 电弧等离子体 傅里叶级数 激波 

分 类 号:TM561-3[电气工程—电器]

 

参考文献:

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二级参考文献:

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耦合文献:

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引证文献:

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二级引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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