用schwarz电弧方程建立的电弧仿真电路

资 源 简 介

用schwarz电弧方程建立的电弧仿真电路

详 情 说 明

Schwarz电弧方程在电力系统仿真中常用于描述动态电弧特性，特别是在断路器开断、短路故障等场景下的燃弧过程。基于该方程建立的仿真电路能复现以下关键物理现象：

非线性电导特性 电弧本质是高温等离子体通道，其电导率随电流、温度剧烈变化。Schwarz方程通过能量平衡原理，将电弧电导与瞬时功率损耗、散热效应关联，形成时变非线性电阻模型。

动态电压电流波形 仿真电路可捕捉燃弧期间的"负阻效应"：电弧电压随电流增大反而降低，形成典型的马鞍形伏安特性曲线。这一特性对分析断路器开断能力至关重要。

热惯性效应建模 方程中的热时间常数参数反映电弧的热积累与消散过程。仿真中可观察到电流过零后电弧的暂态熄灭与重燃现象，这对研究介质恢复强度有重要意义。

多物理场耦合扩展 进阶应用时，可将电导变化与气流吹拂、电极烧蚀等边界条件耦合，但基础仿真仅需关注电气量（电压、电流、电导）的时域交互关系。

典型实现需注意微分方程的数值稳定性，建议采用变步长算法处理陡峭的电导变化梯度。