大电流开关柜温升及其影响因素的建模仿真研究

• 作者: 王睿 王立军 马信友 颜超
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 开关柜 温升 涡流场 触头结构 温度场
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 31-40
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.05.005

摘要

随着中国电网容量的不断增大，用于输配电的开关柜数量也大大增加，这就对开关柜小型化和安全性能提出了更高的要求，而小型化的趋势使温升问题日益严重，加大了对安全性保障的难度。文中针对中压大电流开关柜的温升问题在SolidWorks和Ansys Workbench平台上进行了建模仿真研究。首先，基于电磁场理论，通过基于表面深度划分网格的方式进行了开关柜的涡流场仿真，分析了各个部分的损耗，研究了涡流损耗对总损耗的影响。随后运用单向耦合的方法进行了开关柜温度场的仿真，研究表明真空灭弧室触头中触头片部分是温升最严重的部分。最后结合涡流场与温度场仿真结果，进一步对开关柜在热源和散热两方面进行比较研究，结果表明将壳体材料改成不锈钢、触头片材料改为无氧铜(从发热的角度)、触头结构改为螺旋槽形橫磁触头、开关柜改善通风散热条件对开关柜的温升的降低具有明显的作用，仿真结果得到了实验验证。