Simulation Analysis on Thermal Stability of Medium Voltage DC Circuit Breakers Based on Workbench Sequential Coupling

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.12.005

Abstract

Abstract:

The medium voltage DC circuit breaker is an important protective device in the medium voltage DC power supply and distribution system. A sequential coupling simulation model for the thermal stability of the medium voltage DC circuit breaker is established based on the Workbench. The transient temperature rise of a certain type of medium voltage DC circuit breaker with a rated current of 6 000 A under 70 kA/250 ms short-circuit current impact is simulated and analyzed. At the same time, considering the influence of the electric force generated by short-circuit current on the radius of the conductive bridge, a calculation program for the iterative change of the radius of the conductive bridge during the current flow process is designed, which can provide a more accurate simulation basis for the design of the thermal stability ability of medium voltage DC circuit breakers.

Key words: medium voltage DC circuit breaker, Workbench sequential coupling, thermal stability, conductive bridge radius

CLC Number:

TM561

HUANG Tianjing, MA Ziwen, KONG Fanliang. Simulation Analysis on Thermal Stability of Medium Voltage DC Circuit Breakers Based on Workbench Sequential Coupling[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2023, 0(12): 32-38.

Figures/Tables 17

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导体	产热功率/W	导体	产热功率/W

动触头	153.0	左上散热器1	0.23
静触头	49.51	右上散热器1	0.23
导电桥	13.37	左上散热器2	1.41
上铜排	57.36	右上散热器2	1.42
软连接	47.50	左下散热器	1.41
下铜排	41.55	右下散热器	1.41

导体	测试点温升/K			误差/%
导体	仿真值	试验值		误差/%
动触头	81.8	78.5	4.20
静触头	88.0	88.4	0.46
上铜排	44.6	43.7	0.96
软连接	69.1	72.8	3.01
下铜排	43.2	42.0	1.30
左上散热器1	51.9	53.5	1.55
左上散热器2	43.8	41.9	2.07
左下散热器	44.4	41.6	3.06