基于安全火花试验装置的电感分断电弧电阻建模研究

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基于安全火花试验装置的电感分断电弧电阻建模研究

摘要:研究电感分断放电电弧电阻模型是建立电感电路非爆炸本安性能评价的基础.运用IEC安全火花试验装置对电感分断电弧放电特性进仃试拉研无,吸‘老电宕全火花试验装置钨丝和镉盘电极结构特点,建立了出分断电弧放电时间与电感和初始电流之间的函数关系式.考虑安全火花试验装置钨丝和镉盘电极结构特点,建立了一种极间电弧放电区域的物理模型,并推断出二维泊松方程的边界条件.基于此,利用分离变量法求解泊松方程,推导出电弧电阻的数学表达式,得出了电感分断电弧放电电压和电流的关系表达式.仿真分析及实验结果证明了理论分析及所提出电弧电阻数学模型的准确性和可行性.
. T4 ?. c  j3 K- z) |关键词:电感分断放电;电极结构;电弧电阻;最小建弧电压;泊松方程
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1引言
/ T6 x* j" T( u  s/ Q/ v/ `9 W运用IEC安全火花试验装置对电感电路进行爆炸性试验是研究易燃易爆环境电感分断放电特性的最基本手段.该试验装置电极分离便形成电感分断故障,这将可能引燃爆炸性混合性气体，严重影响危险环境的安全[1~3]因此为了运用电路模型模拟该爆炸性试验过程，迫切需要研究电感电路分断放电电阻和放电时间模型，同时进行相关理论研究也是至关重要的.
实际上基于IEC安全火花装置的电感电路分断放电特性呈现出高度的非线性[4~7],国内外学者对电感电路分断放电电流建模进行了大量研究,对其放电电弧
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