陰極シース電子加熱を考慮したMPS＋FVM法による真空アークの数値解析と測定Cu原子スペクトル強度分布との比較

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EPP21085,SP21026,HV21073

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 放電・プラズマ・パルスパワー/【B】電力・エネルギー部門 開閉保護/【B】電力・エネルギー部門 高電圧合同研究会

発行日: 2021/11/26

タイトル(英語): Numerical Simulation on Vacuum Arcs using MPS Method and FVM Method Considering Electron Heating in Cathode Sheath and its Comparison with Measured Cu Atomic Spectral Intensity Distribution.

著者名: 畑中 佑斗(金沢大学),香水 大亮(金沢大学),田中 康規(金沢大学),中野 裕介(金沢大学),石島 達夫(金沢大学),浅沼 岳(富士電機),恩地 俊行(富士電機)

著者名(英語): Yuto Hatanaka(Kanazawa University),Daisuke Kasui(Kanazawa University),Yasunori Tanaka(Kanazawa University),Yusuke Nakano(Kanazawa University),Tatsuo Ishijima(Kanazawa University),Gaku Asanuma(Fuji Electric Co., Ltd.),Toshiyuki Onchi(Fuji Electric Co., Ltd

キーワード: 真空アーク|数値解析|ＭＰＳ法|陰極シース|スペクトル強度分布|Vacuum arc|Numerical simulation|MPS method|Cathode sheath|Spectral intensity distribution

要約(日本語): 真空遮断器の高電圧系統適用化・遮断容量増大のためには，電流遮断時に発生する真空アーク挙動の詳細な把握や制御が必要である。本報告では，構築してきたMPS＋FVM法を用いた数値解析モデルにさらに陰極シースでの電子加熱を考慮し，金属蒸気挙動・電子温度解析を行った。モデル妥当性検討のために，50 A真空アークのCu原子スペクトル強度分布の二次元分光測定結果と解析結果との比較を行い，妥当性が示せた。

要約(英語): In order to apply the vacuum circuit breaker to higher voltage systems, it is necessary to understand and control the vacuum arc behavior generated during current interruption in detail. In this paper, numerical simulation model using the MPS+FVM method was improved to take into account electron heating in the cathode sheath. Using this model, vapor dynamics and electron temperature were calculated. The results were compared with the measured intensity distribution of a Cu atomic spectral line for a 50 A vacuum arc by two-dimensional spectroscopy for the validity of the model. The results indicated fair agreement.

本誌: 2021年11月29日-2021年11月30日放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧合同研究会-1

本誌掲載ページ: 37-42 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 2,355 Kバイト