Studies of arc discharges for gas circuit breakers

气体断路器电弧放电研究

• 批准号: 23760262
• 负责人: TOMITA KENTARO
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760262/
• 关键词: アーク放電プラズマ; レーザートムソン散乱法; 電子密度; 電子温度; 金属蒸気; 減衰アーク; 遮断器内アーク; トムソン散乱; 高分子材料; ガス遮断器; トムソン散乱法; アーク放電; 電流ゼロ点

Gas circuit breakers (GCBs) are one of the most important components for high voltage power system. For high voltage circuit breaker rated at more than 72 kV, high-pressure SF6 gas is commonly used as arc quenching medium. However, SF6 has very high global warming potential. It has thus been desired to search for alternative gases for SF6. For effective searching and/or development of such alternative gases, diagnostics of arc discharges generated inside GCBs are essentially crucial. Especially, precise measurements of electron density in a decaying arc discharge in transient state are indispensable.In order to measure electron density in arcs, in this study, laser Thomson scattering has been applied to arcs generated with several types of gases and polymer materials, which are used around electrodes. As a result of the measurement, clear differences of spatiotemporal evolutions were found for arcs generated with different conditions.

汽油断路器（GCB）是高压动力系统最重要的组件之一。对于在超过72 kV下的高压断路器，高压SF6气体通常用作电弧淬火介质。但是，SF6具有很高的全球变暖潜力。因此，希望为SF6寻找替代气体。为了有效搜索和/或开发此类替代气体，GCB内部产生的弧排放的诊断基本上至关重要。尤其是，在瞬态状态下腐烂的电弧放电中电子密度的精确测量是必不可少的。为了测量弧中的电子密度，在这项研究中，激光汤姆森散射已应用于用几种类型的气体和聚合物材料生成的电弧，这些弧线周围使用。由于测量结果，发现了不同条件下产生的弧形的时空演化的明显差异。

项目成果

協同的トムソン散乱法によるノズル空間内Ar/SF_<6 >ガス吹付けアーク減衰過程の電子密度

协同汤姆逊散射法研究Ar/SF_<6>气体喷射电弧在喷嘴空间衰减过程的电子密度

• 发表时间: 2013
• 作者: Kentaro Tomita;Daisuke Gojima;Shinya Yoshitake;Kiichiro Uchino;Daigo Takenaka;Hiroaki Toda;Masayuki Hikita;Katsumi Suzuki;Toshiyuki Uchii;角口公章,柏木大幸,奥田浩史,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史;富田健太郎,合嶋大輔,永井和彦,内野喜一郎,上前涼,田中康規,鈴木克己,飯島崇文,内井敏之,新海健
• 通讯作者: 富田健太郎,合嶋大輔,永井和彦,内野喜一郎,上前涼,田中康規,鈴木克己,飯島崇文,内井敏之,新海健

Measurements of Electron Density and Electron Temperature of Arc Discharge Plasmas Containing Metallic Vapors using Laser Thomson Scattering

使用激光汤姆逊散射测量含有金属蒸气的电弧放电等离子体的电子密度和电子温度

• DOI: 10.1541/ieejfms.133.458
• 发表时间: 2013
• 期刊: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials
• 作者: 富田 健太郎;吉武 真称;内野 喜一郎;竹中 大悟;戸田 弘明;匹田 政幸;鈴木 克巳
• 通讯作者: 鈴木 克巳

トムソン散乱法による金属蒸気混入アーク放電プラズマの電子密度・電子温度計測

采用汤姆逊散射法测量与金属蒸气混合的电弧放电等离子体的电子密度和电子温度

• 发表时间: 2013
• 期刊: 電気学会論文誌A
• 作者: K. Tomita;D. Gojima;K. Nagai;K. Uchino;R. Kamimae;Y Tanaka;K. Suzuki;T. Iijima;T. Uchii;T. Shinkai;角口公章，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，石川剛史;森田悠介，細尾倫成，柏木大幸，田上英人，須田善行，滝川浩史;富田健太郎,吉武真称,内野喜一郎,竹中大悟,戸田弘明,匹田政幸,鈴木克己
• 通讯作者: 富田健太郎,吉武真称,内野喜一郎,竹中大悟,戸田弘明,匹田政幸,鈴木克己

トムソン散乱法によるAr/SF6アーク減衰過程の電子密度・電子温度計測

采用汤姆逊散射法测量Ar/SF6电弧衰变过程中的电子密度和电子温度

• 发表时间: 2013
• 作者: Kentaro Tomita;Daisuke Gojima;Shinya Yoshitake;Kiichiro Uchino;Daigo Takenaka;Hiroaki Toda;Masayuki Hikita;Katsumi Suzuki;Toshiyuki Uchii;角口公章,柏木大幸,奥田浩史,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史;富田健太郎,合嶋大輔,永井和彦,内野喜一郎,上前涼,田中康規,鈴木克己,飯島崇文,内井敏之,新海健;柏木大幸,奥田浩史,角口公章,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史,清原修二,田口佳男,杉山嘉也,小俣有紀子;富田健太郎,内野喜一郎;田上英人,柏木大幸,奥田浩史,角口公章,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史;合嶋大輔，永井和彦，富田健太郎，内野喜一郎，田中康規，鈴木克己，飯島崇文，内井敏之，新海 健
• 通讯作者: 合嶋大輔，永井和彦，富田健太郎，内野喜一郎，田中康規，鈴木克己，飯島崇文，内井敏之，新海 健

協同的トムソン散乱法による大気圧減衰アークの電子密度

协同汤姆逊散射法测定大气压阻尼电弧的电子密度

• 发表时间: 2013
• 作者: Kentaro Tomita;Daisuke Gojima;Shinya Yoshitake;Kiichiro Uchino;Daigo Takenaka;Hiroaki Toda;Masayuki Hikita;Katsumi Suzuki;Toshiyuki Uchii;角口公章,柏木大幸,奥田浩史,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史;富田健太郎,合嶋大輔,永井和彦,内野喜一郎,上前涼,田中康規,鈴木克己,飯島崇文,内井敏之,新海健;柏木大幸,奥田浩史,角口公章,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史,清原修二,田口佳男,杉山嘉也,小俣有紀子;富田健太郎,内野喜一郎
• 通讯作者: 富田健太郎,内野喜一郎