刘树华 鲁 创

（1.海军驻武汉七一二所军事代表室，湖北 武汉430064；2.武汉长海电气科技开发有限公司，湖北 武汉430064）

0 引言

基于自收缩效应的液态金属限流器是一种新型自复式限流器，其对短路故障电流的限制是通过液态金属自收缩效应产生的金属蒸汽电弧而实现的。但金属蒸汽电弧会对限流器电极产生侵蚀，从而极大地影响电极的使用寿命。因此，研究金属蒸汽电弧对电极的侵蚀机理，对于液态金属限流器的研制具有重要的意义。

图1为自收缩效应的液态金属限流器结构示意图。由图可见，液态金属限流器两端各安装有一个用于导电的固态电极，壳体内部的密封空间被若干个串联的耐高温的绝缘挡板分割成多个隔层，每个绝缘挡板上都有一个圆形通流孔，液态金属灌注在密封空间的隔层中，并通过通流孔与两端电极形成电流流通路径。

图1 液态金属限流器结构示意图

1 GaInSn金属蒸汽电弧对电极侵蚀现象的试验

图2给出了预期电流峰值为3kA 时通流孔处金属蒸汽电弧的发展过程。与本组试验结果相对应的电弧电压和电流波形随时间变化的特性曲线如图3所示。

由图2、图3可见，在4.127ms时刻，通流孔处能观察到明显的燃弧现象，此时电弧电压有明显提高。随着电流的上升，在t＝4.247ms时刻，电弧在通流孔处逐渐膨胀，其亮度也不断增强。此后，电弧形态开始沿通流孔向电弧两侧延伸，直至t＝5.207ms时刻电弧发展至最长，并已扩展至电极附近。在此期间，电弧电压急剧增加直至最大值311V，此后电流则快速下降。……