开关关合速度和短路关合能力计算分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.10.003

电器与能效管理技术 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (10): 19-25.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.10.003

开关关合速度和短路关合能力计算分析

张安明¹, 周强²

1.海装沈阳局驻大连地区第一军事代表室, 辽宁大连 116000
2.上海电器科学研究所(集团)有限公司, 上海 200063

收稿日期:2024-07-25 出版日期:2024-10-30 发布日期:2024-12-12
作者简介:张安明(1976—),男,高级工程师,主要从事船电用电器研发。|周强(1989—),男,工程师,主要从事船电用电器研发。

Calculation and Analysis of Switch Closing Speed and Short-Circuit Closing Capacity

ZHANG Anming¹, ZHOU Qiang²

1. The First Military Representative Office of Haizhuang Shenyang Bureau Stationed in Dalian, Dalian 116000, China
2. Shanghai Electrical Apparatus Research Institute(Group)Co.,Ltd., Shanghai 200063, China

Received:2024-07-25 Online:2024-10-30 Published:2024-12-12

摘要/Abstract

摘要：

短路关合能力是开关的一项重要性能指标。分析影响开关短路关合能力的主要因素,采用有限元仿真和计算公式相结合的方法,对开关的关合速度和关合能力进行理论计算分析。最后,通过DC 70 kA短路关合能力试验,验证了开关设计及其关合能力计算分析的可行性,具有重要的工程意义。

关键词: 关合速度, 短路关合能力, 计算分析, 开关设计

Abstract:

Short-circuit closing capacity is an important performance of the switch.The main factors of affecting the short-circuit closing capacity are analyzed.With the method of electro-magnetic simulation and calculation formula,the closing speed and short-circuit closing capacity of the switch are calculated and analyzed.Finally,the feasibility of the design and calculation analysis is verified by the short-circuit closing capacity test of DC 70 kA,which has a great engineering significance.

Key words: closing speed, short-circuit closing capacity, calculation analysis, switch design

中图分类号:

TM564

张安明, 周强. 开关关合速度和短路关合能力计算分析[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(10): 19-25.

ZHANG Anming, ZHOU Qiang. Calculation and Analysis of Switch Closing Speed and Short-Circuit Closing Capacity[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2024, 0(10): 19-25.

图/表 13

图1

图2

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图8

表2

表3

图9

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参考文献 9

[1]	庄稼人, 党晓鹰. 短路关合过程的分析和关合试验方法的论述[J]. 高压电器, 1990(6):10-18.
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类别	D/mm		d/mm		t/mm		h₀/mm		H₀/mm		f≈0.75h₀
类别	D/mm		d/mm		t/mm		h₀/mm		H₀/mm		F/N	f/mm
1		14		7.2		0.5		0.4		0.9	279	0.3

编号	电流值/A	转矩/(N·m)	霍姆力F_B/N		洛伦兹力F_A/N		弹簧压力F_S/N	接触行程l/mm
编号	电流值/A	转矩/(N·m)	单独	合计	单独	合计	弹簧压力F_S/N	接触行程l/mm
1-1	5 833.33	17.689	-15.90	-58.20	98.27	614.94	145	61.0
2-1	5 833.33	37.723	-13.20		209.57		145
3-1	5 833.33	37.594	-13.20		208.90		145
4-1	5 833.33	17.672	-15.90		98.20		145
1-2	5 833.33	14.188	-16.09	-59.62	94.60	558.40	145	50.6
2-2	5 833.33	27.761	-13.72		185.10		145
3-2	5 833.33	27.663	-13.72		184.40		145
4-2	5 833.33	14.146	-16.09		94.30		145
1-3	5 833.33	7.570	-17.16	-63.92	63.10	405.30	145	41.0
2-3	5 833.33	16.769	-14.80		139.70		145
3-3	5 833.33	16.732	-14.80		139.40		145
4-3	5 833.33	7.574 1	-17.16		63.10		145

类型	数值
弹簧力的功W₄	48.707 2
重力的功W₅	-0.662 3
蝶形弹簧变形能W₆	7.488
刀杆摩擦力的功W₇	32.4

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Calculation and Analysis of Switch Closing Speed and Short-Circuit Closing Capacity

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