小型断路器温升预测与仿真分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.006

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 591 ›› Issue (6): 25-29.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.06.006

小型断路器温升预测与仿真分析

杨文强, 张蓬鹤, 张保亮

中国电力科学研究院有限公司,北京 100192

收稿日期:2020-02-16 出版日期:2020-06-15 发布日期:2020-07-07
作者简介:杨文强(1996—),男,硕士研究生,研究方向为电气测量技术。
张蓬鹤(1978—),女,高级工程师,主要从事电能计量及仪器仪表检测技术研究。
张保亮(1991—),男,工程师,主要从事计量设备元器件、低压电器等试验研究。
基金资助:
国家电网公司科技项目(5442JL170007)

Temperature Rise Prediction and Simulation Analysis of Miniature Circuit Breaker

YANG Wenqiang, ZHANG Penghe, ZHANG Baoliang

China Electric Power Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100192,China

Received:2020-02-16 Online:2020-06-15 Published:2020-07-07

摘要/Abstract

摘要： 由热平衡方程推导了小型断路器接线端子的温升公式,由最小二乘法计算稳定温升系数和温升时间常数系数。编写了由前40 min采样温度来预测稳定温升的算法,并取了多个样品在150%T_N、120%T_N、100%T_N、70%T_N时的温度时间数据,计算得到预测温升和温升时间常数,绘制温升时间拟合曲线,与实际温升时间曲线拟合得很好,验证了温升预测算法的可行性。鉴于断路器温升试验只能得到端子和外壳的温升,内触点的温升不能直接测量,所以利用有限元仿真探究了触点附近的温度分布,补充了对断路器的温升测量。

关键词: 小型断路器, 温升预测, 最小二乘法, 有限元仿真

Abstract: The temperature rise formula of miniature circuit breaker terminal was derived from the thermal balance equation.The stable temperature rise coefficient and temperature rise time constant coefficient of the formula were calculated by the least-square method.An algorithm for predicting stable temperature rise from sampling temperature of the first 40 minutes was compiled,the temperature and time data of many samples at 150%T_N,120%T_N,100%T_N,and 70%T_N were taken to calculate the predicted temperature rise and the temperature rise time constant.Next,the temperature rise and time fitting curve was drawn,which fits well with the actual temperature rise and time curve.It verifies the feasibility of the temperature rise prediction algorithm.In view of the circuit breaker thermal test,only the temperature rise of the terminal and the shell can be obtained,and the temperature rise of the contacts inside the breaker,cannot be measured directly.This paper also uses finite element simulation to explore the temperature distribution near the contacts,supplementing the temperature rise measurement of the circuit breaker.

Key words: miniature circuit breaker, temperature rise prediction, least-squares method, finite element simulation

中图分类号:

TM 930

杨文强, 张蓬鹤, 张保亮. 小型断路器温升预测与仿真分析[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 591(6): 25-29.

YANG Wenqiang, ZHANG Penghe, ZHANG Baoliang. Temperature Rise Prediction and Simulation Analysis of Miniature Circuit Breaker[J]. DIANQI YU NENGXIAO GUANLI JISHU, 2020, 591(6): 25-29.

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