[发明专利]一种断路器高频电弧建模方法

权利要求书

1.一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：结合传统时变电阻模型和Mayr电弧模型，将建模过程分预燃弧阶段、稳态燃弧阶段和熄弧三个阶段，在预燃弧阶段，用传统时变电阻模型表示，稳态燃弧阶段用可整定固定电阻值表示，熄弧阶段用Mayr电弧模型表示，实现断路器高频电弧故障全动态过程建模。

2.如权利要求1所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：根据汤逊理论，结合不同时刻电弧电流的变化，建立三段式电弧模型。

3.如权利要求2所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：从电弧初始击穿开始直至电弧电阻降至最低点的阶称为预燃弧阶段；当断路器完全击穿时，电弧充分燃烧，此时的电弧电阻保持最小稳态值不变，此阶段为稳态燃弧阶段；当弧隙的输入能力小于弧隙的散出能量时，电弧能量降低，此时电弧电阻迅速增大，直至电弧熄灭，这个过程为熄弧阶段。

4.如权利要求1所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：当电弧处于预燃弧阶段时，利用传统时变电阻模型来构建预燃弧阶段的动态电弧电阻R_y(t)，具体计算式如下：

Ry(t)=1012e-tτ]]>

上式中，τ为衰减系数。

5.如权利要求1所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：当电弧处于稳态燃弧阶段时，稳态电弧电阻r₀取值为整定固定值。

6.如权利要求5所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：稳态电弧电阻取0.2-0.7欧姆。

7.如权利要求1所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：当电弧处于全熄弧阶段时，基于Mayr电弧模型的高频特性，得到全熄弧阶段的电弧电阻R_q(t)。

8.如权利要求7所述的一种断路器高频电弧建模方法，其特征是：全熄弧阶段的电弧电阻R_q(t)为：

Rq(t)=1gp]]>

dgpdt=1Tp(Gp-gp)]]>

Gp=|i|vplp]]>

上式中，g_p为电弧瞬时电导，G_p为电弧稳态电导，T_p为电弧时间常数，i为电弧电流，v_p为单位电弧电压，l_p为电弧长度。