中压直流断路器电磁脱扣器设计及其特性仿真分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.01.008

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (1): 45-49.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.01.008

中压直流断路器电磁脱扣器设计及其特性仿真分析

吴昊¹, 马子文², 伍轩²

1.武汉长海电气科技开发有限公司, 湖北武汉 430064
2.武汉船用电力推进装置研究所, 湖北武汉 430064

收稿日期:2024-09-27 出版日期:2025-01-30 发布日期:2025-03-17
作者简介:吴昊(1996—),男,主要从事船舶开关电器设备研究。|马子文(1981—),男,研究员,主要从事船舶电器设备研究。|伍轩(1993—),男,工程师,主要从事船舶电器设备研究。

Design and Characteristic Simulation Analysis of Electromagnetic Tripper for Medium Voltage DC Circuit Breaker

WU Hao¹, MA Ziwen², WU Xuan²

1. Wuhan Changhai Electrical Technology Development Co.,Ltd., Wuhan 430064, China
2. Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China

Received:2024-09-27 Online:2025-01-30 Published:2025-03-17

摘要/Abstract

摘要：

电磁脱扣器作为中压直流断路器的核心部件,其性能影响了直流断路器的短路分断能力。仿真计算一种电磁脱扣器的静态电磁吸力特性和动态运动特性,并确定电磁脱扣器的设计参数,最后进行试验验证。试验结果表明,电磁脱扣器脱扣时间与仿真结果较吻合,达到设计目标,所用方法可用于直流断路器的电磁脱扣器设计和优化。

关键词: 中压直流断路器, 电磁脱扣器, 电磁吸力, 有限元分析

Abstract:

As the core component of short-circuit breaking of medium voltage DC circuit breaker,the performance of electromagnetic tripper affects the breaking ability of circuit breaker.The static electromagnetic attraction characteristics and dynamic motion characteristics of an electromagnetic tripper are simulated and calculated,and the parameters of the electromagnetic tripper are determined according to the results.Finally,the test results of the tripping time of the electromagnetic tripper are consistent with the simulation results,which achieve the design goal.This simulation method can apply to the design and optimization of the electromagnetic tripper of the medium voltage DC circuit breaker.

Key words: medium voltage DC circuit breaker, electromagnetic trippers, magnetic adhesion, finite element analysis

中图分类号:

TM561

吴昊, 马子文, 伍轩. 中压直流断路器电磁脱扣器设计及其特性仿真分析[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(1): 45-49.

WU Hao, MA Ziwen, WU Xuan. Design and Characteristic Simulation Analysis of Electromagnetic Tripper for Medium Voltage DC Circuit Breaker[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(1): 45-49.

图/表 13

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图3

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表1

表2

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参考文献 9

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刚度系数/ (N·mm^-1)	脱扣时间/ms	刚度系数/ (N·mm^-1)	脱扣时间/ms
0	4.5	25	4.8
10	4.6	35	5.0
15	4.7	60	5.3

气隙角初始值/(°)	脱扣时间/ms
6.0	5.3
5.5	4.8
5.0	4.2
4.5	3.9
4.1	4.4

短路电流预期值/kA	脱扣时间理论值/ms	脱扣时间试验值/ms	误差/%
70	4.8	5.0	4.2
50	5.9	6.1	3.4
40	6.3	6.6	4.8

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