Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 14: Grundlegende Probleme, Theorie / Sonstiges

P 14.6: Vortrag

Donnerstag, 13. März 2008, 15:45–16:00, 2E

MHD-Simulation der Lichtbogenbewegung in schalterähnlicher Geometrie — Andreas Hauser und •Sylvio Kosse — Siemens AG, CT PS5, Günther-Scharowsky-Str. 1, 91050 Erlangen

In elektrischen Schaltanlagen wird der Abschaltvorgang maßgeblich durch Lichtbögen und deren Verlöschen realisiert. Im Niederspannungsbereich wird die Löschung des Lichtbogens dadurch erreicht, dass der Lichtbogen in ein Paket von Löschblechen getrieben wird. An den Löschblechen entstehen dann zusätzliche Kathoden- und Anodenfallspannungen, so dass die nötige Lichtbogenbrennspannung größer als die angelegte Spannung ist.

In diesem Beitrag wird zunächst die Simulation der beiden Teilprobleme Elektromagnetik und Gasdynamik erläutert. Es werden die gekoppelten Grundgleichungen der Fluid- und der Elektrodynamik in 3D numerisch gelöst. Als Eingangsgrößen gehen dabei die elektrischen und thermodynamischen Transportgrößen wie z.B. elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit sowie spezifische Wärmekapazität und Viskosität ein. Anschließend werden die erhaltenen Simulationsergebnisse für eine reale Schaltergeometrie experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt.