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自收缩效应型液态金属限流器限流特性影响因素的研究被引量：16: 2012年; 基于自收缩效应的液态金属限流器(liquid metal current limiter,LMCL)有自动检测限流、故障排除后可自恢复、填充介质对环境友好、结构简单以及体积小的独特优点,具有良好的应用前景。通过测量不同情况下限流过程回路电流以及LMCL的电弧电压,实验研究了LMCL限流特性的影响因素,为LMCL结构的优化设计提供参考依据。实验结果表明:LMCL的限流效果随着弧前时间的缩短以及电弧电压的上升而愈加明显,弧前时间和电弧电压受预期短路电流和LMCL结构参数的影响;同时实验过程中发现,大电流下电弧压力对LMCL限流性能会产生不利的影响,为解决此问题,提出了一种带有压力释放功能的限流器结构,可以有效地改善限流效果。; 刘懿莹吴翊荣命哲何海龙李阳刘宏; 关键词：限流特性电弧电压

基于自收缩效应液态金属限流器的研究被引量：3: 2010年; 针对基于自收缩效应的液态金属限流器(LMCL)进行了限流特性的试验研究,得到了不同预期短路电流下的限流效果。试验结果表明,预期短路电流越大,限流效果越明显,在预期短路电流峰值为20 kA,电流上升率为10 A/μs的情况下,LMCL能够在1 ms内自动起弧,并通过快速上升的电弧电压迅速将短路电流限制在12 kA。; 刘懿莹吴翊荣命哲刘宏史强; 关键词：LIMITER 短路电流限制电流上升率限流特性电流峰值电弧电压

基于快速转换开关的新型液态金属限流器的研究被引量：7: 2012年; 提出了一种基于快速转换开关的新型液态金属限流器(LMCL)的拓扑结构,在充分利用LMCL快速起弧限流特性的同时,有效提高了限流器的额定通流能力,降低了LMCL额定通流要求。给出了限流器的工作原理及快速转换开关的动作特性。完成了不同短路预期电流下限流装置的限流试验。试验结果证明,提出的新型限流器能够快速、有效限制短路电流,具有良好的应用前景,并为液态金属限流技术的应用提供了一种新的思路。; 刘懿莹吴翊荣命哲何海龙刘宏; 关键词：液态金属快速转换开关限流器

考虑栅片烧蚀金属蒸气的栅片切割空气电弧仿真与实验研究被引量：24: 2011年; 基于磁流体动力学理论(MHD)建立了考虑栅片烧蚀金属蒸气的三维空气电弧模型,对模型灭弧室内的的电弧跑动及切割过程进行了数值仿真与实验研究.在传统的质量,动量,能量守恒方程中引入了金属蒸气浓度方程耦合求解用于描述灭弧室内金属蒸气的对流与扩散.在计算中考虑了金属蒸气对于电弧等离子体热力学参数和输运参数的影响.通过计算获得了电弧运动及切割过程的电弧电压,温度分布,金属蒸气浓度分布,灭弧室内流场变化等,分析了由于金属蒸气存在引起的电弧等离子体电导率的变化在切割过程中对于电弧行为的影响.为了验证仿真模型的有效性,进行了相应的实验研究.将高速摄影仪拍摄的电弧动态过程与电弧电压的测量结果与仿真结果进行了对比,测试结果证明了仿真模型的有效性.本文在阴阳极交界处采用了不同的处理方法,在计算中体现出了的阴阳极弧根不同的运动速度,与实验结果相一致.研究表明栅片烧蚀金属蒸气会增加电弧弧根及弧根运动前方区域的电导率,这会引起栅片阴极弧根的形成领先于另一侧的阳极弧根;切割后栅片中的电流会对栅片两侧弧根运动在前面的短弧产生加速作用,而对另外一段则会制约其向前运动.; 杨飞荣命哲吴翊史强刘增超马瑞光陈胜; 关键词：空气电弧电弧切割

基于自收缩效应液态金属限流器中电弧行为特性的实验研究被引量：8: 2012年; 研究基于自收缩效应液态金属限流器(LMCL)中的电弧行为特性。设计了具有LMCL基本结构特征的实验模型。利用高速摄影技术获得的起弧和燃弧过程的影像以及通过数字示波器记录的电弧电压和电流波形,揭示了液态金属中电弧起弧机理,分析了电流对弧前自收缩过程的影响,研究了在单孔条件下电弧形态随电弧电压的演变规律。同时在实验过程中发现了电弧对电极的侵蚀现象,并通过分析其成因提出一种能够有效避免侵蚀的电极结构改进方法。该研究对进一步提高LMCL限流性能具指导意义。; 刘懿莹吴翊荣命哲何海龙李阳刘宏; 关键词：液态金属限流器

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国家自然科学基金(50907047)

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