基于有限元分析的熔断器温度仿真计算

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.01.013

摘要/Abstract

摘要：

环网柜内的熔断器长时间运行在大电流环境下,易造成熔断器局部温度升高,严重时会破坏熔体隔离筒绝缘,导致环网柜烧毁。为降低熔断器故障,利用有限元软件建立了6/12 kV熔断器三维仿真模型,并对其进行不同工况下温度场仿真计算。结果表明熔断器外壁温度在中间位置最高,沿轴向对称逐渐降低,且外壁温差基本不受环境温度的影响;熔断器处于低载、稳定、过载熔断阶段时,外壁温差分别为小于9 ℃、9~11 ℃、24~42 ℃。因此在实际中可利用熔断器外壁温差来判断其运行状态,对提高熔断器运行可靠性具有现实意义。

关键词: 环网柜, 熔断器, 有限元分析, 温差, 可靠性

Abstract:

The fuse in the ring cabinet operates under the high current environment for a long time,which can easily cause local temperature to rise,and in severe cases will destroy the insulation of the melt isolation cylinder,resulting in the burning of ring net cabinet.In order to reduce the fuse failure,the 3D simulation model of 6/12 kV fuse is established by finite element software,and the temperature field simulation under different operating conditions is calculated.The results show that the outer wall temperature of the fuse is the highest in the middle position.It is gradually decreasing along the axial symmetry,and the ambient temperature does not affect the temperature difference of the outer wall.The temperature difference of the outer wall of the fuse in the low load,stable and overload fusing stage is respectively less than 9 ℃,9~11 ℃ and 24~42 ℃.Therefore,in practice,the temperature difference between the outer wall of the fuse can be used to judge its operating state,which is of practical significance to improve the operating reliability of the fuse.

Key words: ring net cabinet, fuse, finite element analysis, temperature difference, reliability

中图分类号:

TM563

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图/表 10

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参考文献 10

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部位	材料	导热系数/ [W·(m·K)^-1]	密度/ (kg·m^-3 )	电阻率/ (Ω·m)
外壳/骨架	氧化铝陶瓷	35	3 965	-
灭弧介质	石英砂	10	2 000	-
熔体	金属银	429	10 500	1.6×10^-8
触头帽	金属铜	401	8 300	-

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