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Finite-Elemente-Simulation des dynamischen Verhaltens eines Lichtbogens in einem SF_6-Leistungsschalter

机译：SF_6断路器中电弧动态行为的有限元模拟

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Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer optimalen Form der Düse und der Schaltkammer eines SF_6-Leistungsschalters. Für diesen Zweck ist das Verständnis der physikalischen dynamischen Vorgänge in der Löschkammer während der drei Phasen der Abschaltung des Stromes und deren Visualisierung unerläßlich. Basierend auf dem Modell von Tuma&Lowke wird das nichtlineare Gleichungssystem der Erhaltungssätze - Energieerhaltung, Impulserhaltung und Massenerhaltung - vereinfacht. Es wurde ein Programm zur numerischen Berechnung der notwendigen Parameter für eine Visualisierung des Bogens während der drei genannten Phasen, Hochstrom-, Niederstromphase und Nulldurchgang des Stromes, auf der Basis eines Scheibenmodells entwickelt. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode wurde dann das dynamische Verhalten des Bogens visualisiert. Für die Berücksichtigung der Strömung von SF_6-Gas und der dabei auftretenden Wirbel wurde zunächst ein getrenntes Modell aufgestellt, was später mit dem Bogenmo-dell kombiniert werden soll. Zukünftige Arbeiten werden die Berücksichtigung der Turbulenz beinhalten.
机译：这项工作的目的是使喷嘴和SF_6断路器的开关室达到最佳形状。为此目的，必须了解在断开电流的三个阶段及其过程中可视化过程中淬火室中的物理动态过程。基于Tuma＆Lowke模型，简化了守恒律方程的非线性系统-能量守恒，动量守恒和质量守恒-。在磁盘模型的基础上，开发了一个程序，用于在上述三个阶段（大电流，小电流阶段和电流的零交叉）可视化电弧的必要参数。然后使用有限元方法可视化弓的动态行为。考虑到SF_6气体的流动和产生的涡流，最初建立了一个单独的模型，随后将其与拱形模型组合。未来的工作将包括考虑湍流。

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