基于ANSYS的真空断路器温升仿真迭代方法验证及其应用

作     者：马朝阳 赵晓民 李旭旭 李小钊 孙广雷 赵芳帅 李永林 毕迎华 MA Chao-yang;ZHAO Xiao-min;LI Xu-xu;LI Xiao-zhao;SUN Guang-lei;ZHAO Fang-shuai;LI Yong-lin;BI Ying-hua

作者机构：平高集团有限公司河南平顶山467000 

出 版 物：《真空电子技术》 (Vacuum Electronics)

年 卷 期：2024年第6期

页      码：71-76页

摘      要：真空断路器单一的触头结构对其设计提出更高要求,需要通过准确的仿真平衡触头电阻及其励磁性能;同时通流参数的提升以及小型化、紧凑化的发展理念,使得其发热程度不断加剧且散热效果受到制约。在输电等级,真空断路器的温升已逐渐成为制约其通流性能参数提升的核心因素之一,温升的仿真分析对于产品开发至关重要。然而温升不仅能够改变材料电阻率影响发热过程,还会通过改变表面换热系数影响散热过程,需要根据温度变化不断修正材料参数。基于ANSYS Maxwell及Fluent的迭代耦合仿真方法,结合工程经验给定初始温升值从而建立热场与流场之间的耦合关系,通过将假定的初始温升值与对应仿真结果取平均值并作为下次计算初始值进行不断迭代,直至当次计算结果与给定初值满足给定误差范围,即为稳态温升仿真结果。采用该方法指导设计出真空断路器实物样机,通流4000 A进行温升试验验证。试验结果表明:采用该迭代耦合方法得到的断路器各处温升值与试验结果相差不大,最大偏差9%,验证了本方法和有限元模型的准确性。

主 题 词：真空断路器 温升 迭代仿真 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.16540/j.cnki.cn11-2485/tn.2024.06.12

馆 藏 号：203156543...