Efnahvarmálunem við 10kV úti vakuúmskipta

Inngangur

Vakuumavirðilinn er mikilvægasti hlutur í vakuumbrytjara. Hann hefur mörg kosti, svo sem stórt brytjabili, oft notkun, frábær útgangsþokunarafmæli, engin sýking og smá stærð. Eftir því sem vakuumbrytjarar eru að fara í hærri spenna, verður djúpt rannsókn á innri og ytri dreifingum vakuumvirðila ánheyrnar meira nauðsynleg.

Rafmagnsfeltsgreining innan virðilsins hefur mikil áhrif á dreifingu vakuumbrytjara. Ójafn dreifing rafmagnsfelts getur valdið brottnám milli snertispunkta, sem leidir til að brytjarinn ekki opnist. Með uppsetningu af greiningarskögg í vakuumvirðilnum er dreifing rafmagnsfelts innan virðilsins jöfnuð, sem gengur samhvarma og minnkar stærð virðilsins.

Hins vegar valdar sköggurinn einnig breytingar á dreifingu rafmagnsfelts innan virðilsins. Til að sannreyna dreifingu rafmagnsfelts virðilsins nákvæmlega og greina áhrif sköggulsins, er töluleg greining á rafmagnsfelti utanverðs vakuumbrytjara mikilvæg skref til að staðfesta trausti vörurnar.

Þess vegna greinar þetta rit og hönnunar dreifingu vakuumvirðils nýs gerðar 10kV utanverðs háspennu AC-vakuumbrytjara, sem er sjálfstætt þróun og framleiðsla af innlendsum flæðisframleiðendum.

Þegar gerist rafmagnsfeltsgreining á vakuumbrytjara, er spenna sett á markmið líkansins, og notaðar eru tetraedraskiptingarefni eftir strukturna líkansins. Skiptingarnet er framkvæmt með okkuðu skiptingu. Vegna að vakuumbrytjari hefur axískvart samhverfu, er vakuumvirðillinn skipt í tvö með X-ás þriggja-dimensions kerfisins. Gildi okkuðrar skiptingu liggur í því að í svæðum þar sem bogi grafarins breytast mikið, er skipting nettsins mjög þét, en í svæðum með reglulegri struktur, er þéttleik nettsins miðlungs lægri.

Byggt á tveimur vinnum stöðum snertispunkta brytjara, sem eru brytjan og lokun, og mismunandi opinum fjarlægðum snertispunkta við brytjan, er gerð rafmagnsfeltsgreining á vakuumvirðilnum. Kostir dreifingu rafmagnsfelts og punktar þar sem rafmagnsfeltið er sterkt, eru ákveðnir. Punktar þar sem rafmagnsfeltið er sterkt, eru aðalgreiningarpunktarnir í þessu rit. Niðurstöður rafmagnsfelts undir mismunandi skilyrðum eru sameignaðar.

Mynd 1 Innri Magnasettur Virðils Vakuumsvirðils

Mynd 1 - Stöðugur Endurplötur; 2 - Aðal Sköggur; 3 - Snertispunktur; 4 - Bello; 5 - Færilegur Endurplötur; 6 - Stöðugur Leiðandi Stang; 7 - Dreifing Hús; 8 - Færilegur Leiðandi Stang

Reikningargildi og Greining

Þetta rit skoðar dreifingu milli brytjanarpunkta undir raðaðri ljóslyksbili. Hæk spenna af 125 kV er sett á stöðugan snertispunkt brytjara, og núll spenna af 0 er sett á færilegan snertispunkt. Reiknuð eru potensialdreifingar alls brytjara þegar opnunardreifing snertispunkta er 50%, 80% og 100% á sama tíma. Mælieining potensials er V, og mælieining rafmagnsfelts er V/m.

Vegna tilgangs sköggulsins í vakuumvirðilnum, er rafmagnsfeltsskekkjan dæmd, sem valdar að mjög jafnframt og samhverfuð spenndreifing í svæði nær snertispunktum. Flutt potensial á sköggulnum er um 60 kV.

• Potensialdreifing vakuumvirðils við 50% opnunardreifingu snertispunkta

• Potensialdreifing vakuumvirðils við 80% opnunardreifingu snertispunkta

•  Potensialdreifing vakuumvirðils við 100% opnunardreifingu snertispunkta

Á Mynd 2 eru (a) - (c) spennubilamýndir dreifingu rafmagnsfelts í vakuumvirðilnum við ofan neðan tvo mismunandi opnunardreifingar snertispunkta.

Fyrir vakuumbrytjara við 50% opnunardreifingu snertispunkta, kemur hæsta rafmagnsfelti á enda skögguls, með gildi 25,4 kV/mm. Þegar er rafmagnsfelti milli snertispunkta merkilega hærra en á fyrra tveimur opnunardreifingum. Gráðusköggullinn gerir spennuna nær snertispunktum gráðudreifingu, og rafmagnsfeltið er jafnt dreift, með hærum rafmagnsfelti milli snertispunkta.

Þegar opnunardreifing snertispunkta vakuumbrytjara er 80% og 100%, eru hæstu rafmagnsfelts 21,2 kV/mm og 18,1 kV/mm á sama tíma. Spennan nær snertispunktum sýnir gráðudreifingu, og rafmagnsfeltið er jafnt dreift.

• Rafmagnsfeltsspennabilmýnd vakuumvirðils við 50% opnunardreifingu snertispunkta

• Rafmagnsfeltsspennabilmýnd vakuumvirðils við 80% opnunardreifingu snertispunkta

• Rafmagnsfeltsspennabilmýnd vakuumvirðils við 100% opnunardreifingu snertispunkta

Sjá má af myndum að þegar ytri dreifing er fast og jafn, eru svæðin með sterkri dreifingu rafmagnsfelts í vakuumvirðlinum aðallega á endaplustu færilegs og stöðugra snertispunkta og efra og neðra enda sköggulsins. Þessi dreifingarmikilpunktir eru auðveldar að birta dreifingarbrot. Þess vegna, í raunverulegri hönnun vörurnar, geta verið bættir á þessa dreifingarmikilpunkta með óptími aðferðum eins og aukin bogi endaplustu færilegs og stöðugra snertispunkta og slökkað hornum á beggja enda sköggulsins.

Rafmagnsfeltið yfir ytri flatarmál vakuumvirðilsins er ljót. Sjá má af myndum að í svæðum nær bæði endaplustu keramíkhússins vakuumvirðilsins og næra endaplustu virðilsins, eru rafmagnsfelts gildi stærri en á öðrum stöðum langs flatarmálsins.

Þegar snertispunktar vakuumbrytjara eru lokuð, er hæk spenna af 125 kV sett á miðju leiðandi, og potensial á óendanlegt fjara mark er sett á 0. Eftir því, reikningar sýna að rafmagnsfeltið er mjög ljót bæði innan og utan brytjara, með hæstu rafmagnsfelti 0,8 kV/mm. Rafmagnsfeltið er jafnt dreift, og spennan nær snertispunktum sýnir gráðudreifingu með miðju á snertispunktum.

• (a) Rafmagnsfeltsspennabilmýnd vakuumvirðils við 50% opnunardreifingu snertispunkta

• (b) Rafmagnsfeltsspennabilmýnd vakuumvirðils við 80% opnunardreifingu snertispunkta

• (c) Rafmagnsfeltsspennabilmýnd vakuumvirðils við 100% opnunardreifingu snertispunkta

Niðurstaða

Þrú á rafmagnsfeltsgreiningu 10kV utanverðs háspennu AC-vakuumbrytjara, hafa verið fengin breytingar á rafmagnsfelti og potensiali brytjara undir mismunandi markgildum. Af ofangreindum niðurstöðum er klart að með ANSYS til að nákvæmlega aftur lýsa upprunalegu og nota endanlega greininga aðferð fyrir tölulega reikninga rafmagnsfelts og potensials, er hægt að nákvæmlega reikna breytingar á rafmagnsfelti og potensiali innan vakuumvirðilsins.