在经济发达的诸多地区,短路电流问题日益严重,因而采取有效的措施来解决这些问题,对于电网稳定安全运行和社会经济发展具有重要的意义。目前限制短路电流的方案众多,使用故障限流器是一种应用较为广泛的方法,它可快速有效地将短路电流限制到系统允许的范围内。液态金属限流器是本世纪初出现的一种以液态金属自收缩效应为基础的新型限流设备,其具有体积小、无可动部件、导电体无需接触压力、以及能够自动检测和限流等诸多优点,但其利用电弧限流的同时会给自身带来诸多不可逆的损害,导致使用寿命非常短。本文在传统液态金属限流器的基础上,提出了一种腔体隔板为导体的新型液态金属限流器。在液态金属自收缩变化的过程中可逐渐将腔体隔板串入到回路中起到限流的作用,可做到限流时不起弧或起弧微弱,这可大大延长液态金属限流器的使用寿命。本文首先对新型液态金属限流器的限流机理做了简要地阐述,并按照流体仿真分析的流程,分别构建了新型液态金属限流器的几何模型,进行高质量的网格剖分,选取合适的求解模型和数值方法进行仿真计算。其中还对Ansys Fluent软件自身不具备而仿真所需的电磁模块进行了二次开发。然后利用专业流体仿真软件Fluent对不同预期短路电流和初始液面高度下,限流器腔体内液态金属镓铟锡的自收缩变化过程进行了动态仿真模拟;对具有不同电导率腔体隔板的液态金属限流器的限流过程进行了仿真分析,确定了能够利用腔体隔板实现限流作用的电导率范围;同时,对新型液态金属限流器限流时的电流转移过程进行了模拟分析,验证了新型液态金属限流器的限流机理。最后研制出新型液态金属限流器的实验样机,搭建了限流实验回路;利用高速摄影仪拍摄了新型液态金属限流器在限流时腔体内部液态金属液面的动态变化过程,进而验证了仿真对此过程的模拟;分别对样机采用三种不同电导率腔体隔板材料时的限流特性进行分析,发现腔体隔板的电导率较小时容易起弧,且对液态金属会产生剧烈的烧蚀损耗,而电导率较大时在短路电流施加初期在液态金属发生凹陷的同时,可将腔体隔板串联到回路中,这也验证了确定腔体隔板电导率仿真模拟正确性。分别探究了预期短路电流大小和初始液面高度对新型液态金属限流器限流特性的影响,实验结果发现预期短路电流越大液态金属自收缩速率越快,初始液面高度越低液态金属通道更易产生夹断现象。