環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的熔斷器因長時間工作在大電流環(huán)境下,其散熱能力對于維持自身正常工作性能至關(guān)重要。實際運行經(jīng)驗表明,環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)熔斷器垂直和水平布置時其故障率存在差異。為此研究了在自然對流條件下,環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)熔斷器垂直和水平布置時的散熱過程及差異。首先基于多物理場耦合軟件COMSOL,建立了自然對流條件下的環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)熔斷器流場和溫度場直接耦合的三維仿真模型,對兩種布置方式下熔斷器的流場和溫度場進(jìn)行了仿真計算;并利用溫度分布試驗平臺測量熔斷器關(guān)鍵部位的溫度,與仿真結(jié)果進(jìn)行對比與驗證。研究結(jié)果表明,在正常工作電流下,熔斷器垂直布置時最高和最低溫度較水平布置分別高13.38%和13.30%;垂直布置熔斷器的溫度分布呈明顯的兩端不對稱性;水平布置熔斷器的溫度分布呈兩端對稱性。研究結(jié)果能夠為熔斷器熱故障分析及環(huán)網(wǎng)柜熔斷器的優(yōu)化布置提供一定參考。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(22)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

熔斷器自然對流散熱的流場微元體

以某廠6/12 kV熔斷器為例,基本立體結(jié)構(gòu)見圖2,其外部為陶瓷外殼,中間為陶瓷八星柱骨架,有5根純銀帶狀熔體并聯(lián)且成螺旋狀環(huán)繞在骨架上,外殼與骨架間用起滅弧作用的石英砂填滿整個空間,用兩端的觸頭帽進(jìn)行封閉。陶瓷外殼高度292 mm,外徑66 mm,厚度7 mm。陶瓷八星柱骨架高度292 mm,直徑43 mm。兩端蓋高度35 mm,外徑43 mm,厚度1.5 mm。單根熔體寬1 mm,厚0.1 mm,間距50 mm螺旋環(huán)繞于陶瓷骨架。為提高建模的精確性,以該熔斷器產(chǎn)品尺寸數(shù)據(jù)為參考,通過對熔斷器實物各部分尺寸的精確測量,得到尺寸數(shù)據(jù)在COMSOL的幾何操作界面進(jìn)行熔斷器三維實體建模,并在不影響傳熱計算精度的情況下對三維模型進(jìn)行了適當(dāng)簡化,熔斷器三維模型如圖3所示。

為提高建模的精確性,以該熔斷器產(chǎn)品尺寸數(shù)據(jù)為參考,通過對熔斷器實物各部分尺寸的精確測量,得到尺寸數(shù)據(jù)在COMSOL的幾何操作界面進(jìn)行熔斷器三維實體建模,并在不影響傳熱計算精度的情況下對三維模型進(jìn)行了適當(dāng)簡化,熔斷器三維模型如圖3所示。2.2 添加材料

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3317118