شبيه‌سازي جريان انتشار ميداني به منظور تشخيص فشار داخلي كليدهاي خلا

Simulation of field emission current in order to diagnosis internal pressure of vacuum interrupters

تشخيص وضعيت كليد فشار قوي خلا در طول سرويس‌دهي آن اهميت به سزايي در تعيين سلامت و طول عمر آن دارد. عامل اساسي در تعيين وضعيت كليد خلا فشار درون محفظه قطع آن مي باشد؛ بهگونه‌اي كه افزايش فشار خلا باعث از بين رفتن خاصيت عايقي و قابليت قطع جريان كليد مي‌شود. در دهه‌هاي اخير انواع روش‌هاي شناسايي فشار داخلي مورد مطالعه و تحقيق قرار گرفتهاند كه براساس اثرگذاري پارامترهاي مختلف مي‌باشد. ليكن تاكنون يك روش راضي‌كننده و قابل اعتمادي كه اطلاعاتي در ارتباط با حاشيه امنيت خلا باقيمانده بهدست دهد، يافت نشده ‌است و روش‌هاي ارايه شده در مقالات، براساس انجام آزمايشات مختلف و نتايج تجربي مي‌باشند. لذا در اين مقاله مدلسازي جريان انتشار ميداني با استفاده از شبيه‌سازي پلاسماي ايجاد شده، از روش ذره در سلول به‌منظور تعيين ارتباط اين جريان و فشار خلا محفظه قطع انجام شده‌ است. نتايج شبيه سازي نشان مي‌دهد كه استفاده از ضربه جرياني به همراه جريان انتشار ميداني در يافتن فشار خلا درون محفظه قطع تاثير به سزايي دارد.

Condition monitoring of vacuum circuit breaker is one of the important factor to determine its life time. Internal pressure of vacuum interrupter is the main parameter of vacuum circuit breaker conditioning .Rise of internal pressure exceeding a certain threshold value cause’s loss of current switching capability and electric insulating properties. In recent decades many internal pressure determining methods have been researched to evaluate the influences of different parameters. Although most of them are based on experimental tests but none of them was a satisfying and reliable method to give enough information about residual vacuum pressure. Thus, the field emission current is modelled and simulated in this paper using plasma modelling by particle in cell (PIC) method in order to determine the relation of current and vacuum pressure. The simulation results demonstrate that pulsed current with field emission current used for diagnosis vacuum pressure of vacuum interrupter.