Analisi tal-prestazzjoni tal-mixxugħ tad-difensori vaċju 10kV barra

Introduzzjoni

Il-vakuum interrupter huwa l-komponenti aktar importanti fl-vakuum circuit breaker. Jgħażel b-numru kbir ta' avantaggi, kif s-saħħa tal-brekking kbira, l-operabbiltà frekwenenti, l-prestazzjoni ħafna t-tajb fil-arc extinguishing, il-mankanza ta' inżal, u s-saġġar tas-silġ. Minflok, waqt li l-vakuum circuit breakers qed jiġu evoluti għal livelli ta' voltiġni akbar, l-investigazzjoni approfondita fuq il-prestazzjoni tal-insulazzjoni interna u esterna tal-vakuum interrupters all-barra hija avviss importanti iktar.

Id-distribuzzjoni tal-kamp elektromagnetiku fil-interrupter tintilġi b'mod sostanzjali fuq il-prestazzjoni tal-insulazzjoni tal-vakuum circuit breaker. Id-distribuzzjoni mhux ugwal tal-kamp elektromagnetiku tista' tiġi bi l-collapse tal-gap tal-kontatti, u fil-konsegwenza, bl-falliment tal-circuit breaker biex jiftaħ. L-installazzjoni ta' scudo ta' gradwazjoni fi l-interrupter tal-vakuum tista' tippporta lill-uniformità tal-distribuzzjoni tal-kamp elektromagnetiku intern, u tigħaddi struttura tal-vakuum interrupter aktar raġjonali u kompakta.

Imma, l-aġġuntu tal-scudo wkoll jċawża bidliet fid-distribuzzjoni tal-kamp elektromagnetiku fil-interrupter. Biex jverifika l-prestazzjoni tal-insulazzjoni tal-interrupter b'mod preċiż u analizza l-imprezzjoni tal-scudo fuq id-distribuzzjoni tal-kamp elektromagnetiku, l-analizz numeriku tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum circuit breaker all-barra huwa passi ħoli u essenzjali biex jivalida l-affidabilità tal-prodott.

Għalhekk, din il-pubblikazzjoni tanalizza u ddisegna s-struttura tal-insulazzjoni ta' tip nuvoċi 10kV outdoor high - voltage AC vakuum circuit breaker indipendentement disviluppata u manufatturata minn imprezi ta' produzzjoni ta' switch domestika.

Meta jiġi fatti ananalizz tal-kamp elektrostaticu tal-vakuum circuit breaker, jappplikat vottagġi għal l-limiti tal-model, u jimpiegati elementi ta' mesh tetraedrika skont is-struttura tal-model. Il-meshing tal-grid jiġi effettwat permezz ta' meshing intelligenti. Minflok, qabel ma tkun l-vakuum circuit breaker għandha struttura assi-simmetrika, l-vakuum interrupter jiġi sezjonat lung il-x assi tas-sistema ta' koordinati tridimensjonali. Il-vantaggi ta' l-użu tal-meshing intelligenti jinkludu l-fatt li f'l-areji fejn ikun hemm biddel konsiderabbil fil-curvature tal-graf, l-diviżjoni tal-grid tkun ħafna żgħira, u f'l-areji b'struttura aktar regolari, l-densità tal-grid tkun relativament baża.

Bass posta mill-posizzjonijiet ta' xogħol tal-kontatti tal-circuit breaker, dak tal-brekking u tal-klosing, u diversi distances tal-opening tal-kontatti waqt it-twelid, jiġi efettwat ananalizz tal-kamp elektromagnetiku rispettivament fuq l-vakuum interrupter. Jiġi determinati l-caratteristiki tal-distribuzzjoni tal-kamp elektromagnetiku u l-punti ta' koncentrazzjoni tal-strength tal-kamp. L-punti ta' koncentrazzjoni tal-strength tal-kamp huma l-areji eżistenti tal-analizz fi din il-pubblikazzjoni. Jiġi confrontati r-risultati tal-kamp ottenuti taħt varji kondizzjonijiet differenti.

Figura 1 Diagramma Strutturale Intern Imbezzat tal-Vakuum Interrupter

Figura 1 - End Cover Plate Statwarja; 2 - Main Shielding Cover; 3 - Kontakt; 4 - Bellows; 5 - Moving End Cover Plate; 6 - Stationary Conductive Rod; 7 - Insulating Housing; 8 - Moving Conductive Rod

Risultati u Analizz tal-Kalkulu

Din il-pubblikazzjoni esamina l-prestazzjoni tal-insulazzjoni bejn il-break points tal-isolazzjoni taħt il-rated lightning impulse withstand vottagġi. Jappplikat vottagġi alt 125 kV għal kontakt statwarju tal-circuit breaker, u vottagġi ta' 0 għal kontakt mobbli. Jiġi ottenuti l-distribuzzjonijiet tal-potenzjal tal-circuit breaker affissar meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 50%, 80%, u 100% rispettivament. L-unita' tal-potenzjal hi V, u l-unita' tal-strength tal-kamp elektromagnetiku hi V/m.

Minflok, għal-presenza tal-shielding cover fil-vakuum interrupter, l-distorzjoni tal-kamp elektromagnetiku tkun miktud, u jresulta f'distribuzzjoni tal-vottagġi ħafna uniformi u simmetrika fit-toroq tal-kontatti. Il-potenzjal floating fuq il-shielding cover huwa approssimatament 60 kV.

• Distribuzzjoni tal-potenzjal tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 50%

• Distribuzzjoni tal-potenzjal tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 80%

•  Distribuzzjoni tal-potenzjal tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 100%

Fil-Figura 2, il-figuri (a) - (c) huma l-maps tal-contour tal-distribuzzjoni tal-strength tal-kamp elektromagnetiku fil-vakuum interrupter taħt is-sitt distances differenti tal-opening tal-kontakt rispettivament.

Għal vacuum circuit breaker meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 50%, il-maximum strength tal-kamp elektromagnetiku jiġi osservat fil-end tal-shielding cover, b'valur ta' 25.4 kV/mm. Fl-istess waqt, il-strength tal-kamp elektromagnetiku bejn il-kontatti huwa konsiderabbilment iktar minn sa fis-safar jew ftit distances tal-opening. Il-grading shielding cover jippermetti li l-votagġi fit-toroq tal-kontatti jipperzenta distribuzzjoni gradienti, u l-strength tal-kamp elektromagnetiku huwa distribuit unifikat, u b'valur relattivament iktar bejn il-kontatti.

Meta l-distances tal-opening tal-kontakt tal-vakuum circuit breaker huma 80% u 100%, il-maximum strengths tal-kamp elektromagnetiku huma 21.2 kV/mm u 18.1 kV/mm rispettivament. Il-votagġi fit-toroq tal-kontatti jipperzenta distribuzzjoni gradienti, u l-strength tal-kamp elektromagnetiku huwa distribuit unifikat.

• Map tal-contour tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 50%

• Map tal-contour tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 80%

• Map tal-contour tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 100%

Jistgħu jiġu osservati mil-figuri li meta l-medju insulanti estern huwa kostanti u uniformi, l-areji b'distribuzzjoni relattivament iktar tal-strength tal-kamp elektromagnetiku fil-vakuum interrupter huma prinċipalment konċentrat fuq is-silġ tal-kontatti statwarja u mobbli u fuq is-silġ tal-upper u lower ends tal-shielding cover. Dawn l-areji vulnerabili għall-insulazzjoni huma susettibbli għal fail tal-insulazzjoni. Għalhekk, fit-tiswil reali tal-prodott, l-distribuzzjoni tal-kamp elektromagnetiku fit-toroq tal-koncentrazzjoni tal-strength tal-kamp tista' tikkun migħmelja aħjar permezz ta' metodi ta' design ottimizati kif l-aċċres ta' curvature tal-silġ tal-kontatti statwarja u mobbli u l-blunting tal-angoli aguddi fil-ends tal-shielding cover.

Il-strength tal-kamp elektromagnetiku fuq is-silġ estern tal-vakuum interrupter huwa relattivament żgħir. Jistgħu jiġu osservati mil-figuri li fit-toroq tal-two ends tal-housing ta' ceramic tal-vakuum interrupter u karibu mal-end cover plates tal-interrupter, il-valuri tal-strength tal-kamp elektromagnetiku huma akbar minn sa f-postijiet oħra lung is-silġ.

Meta l-kontatti tal-vakuum circuit breaker huma magħluqa, jappplikat vottagġi alt 125 kV għal il-conduttur centrali, u l-potenzjal fuq il-boundary infinite-far hu settjat a 0. Wara t-tas-silġ, il-kalkulu juri li l-strength tal-kamp elektromagnetiku huwa Żgħir ħafna hawn taqsam u fuq il-circuit breaker, b'maximum strength tal-kamp elektromagnetiku ta' 0.8 kV/mm. Il-strength tal-kamp elektromagnetiku huwa distribuit unifikat, u l-votagġi wara l-kontatti jipperzenta trend ta' distribuzzjoni gradienti centered fuq il-kontatti.

• (a) Map tal-contour tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 50%

• (b) Map tal-contour tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 80%

• (c) Map tal-contour tal-kamp elektromagnetiku tal-vakuum interrupter meta l-distances tal-opening tal-kontakt huma 100%

Konkluzzjoni

Permezz tanalizz u ricerka tal-kamp elektromagnetiku tal-10kV outdoor high - voltage AC vakuum circuit breaker, jiġi ottenuti l-varjazzjonijiet fil-strength tal-kamp elektromagnetiku u potenzjal tal-circuit breaker taħt differenti kondizzjonijiet ta' limiti. Mill-riżultati fuq menzjonati, huwa ċkar li permezz ta' l-użu ta' ANSYS biex is-simula l-prototip tal-ogget u l-applicazzjoni tal-metodu ta' l-element finit għal kalkuli numeriku tal-kamp elektromagnetiku u potenzjal, jiġi possibli biex jagħmlu kalkuli preċiżi tal-varjazzjonijiet fil-kamp elektromagnetiku u potenzjal fil-vakuum interrupter.