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现代电子技术2025年第20期:低压直流断路器热脱扣器温度场分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:苏秀苹;王东跃;贾彦庆;王林林;

单位:河北工业大学电气工程学院;河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室;

摘要:低压直流断路器的热脱扣器主要通过热双金属片受热弯曲完成过载保护动作。为分析服役时热双金属片的温度分布,在有限元软件COMSOL中建立实际工况的低压直流断路器电-热-流体耦合模型,得到热脱扣器部分的温升曲线,并通过实验验证仿真结果的正确性。仿真与实验结果表明,间接加热式的热双金属片以及加热元件都呈现出中间温度高、两端温度低的分布特点。通过分析断路器内部的热传导、热对流以及热辐射,对热双金属片和加热元件的传热方式进行研究,得出间接加热式热双金属片主要通过热对流进行加热,在温度较高时热辐射也不能忽略。同时利用LevenbergMarquardt最小二乘法对热双金属片的非线性温度进行拟合,对其热时间常数进行修正,修正后的热时间常数能够反映断路器的实际工作状况,可为热脱扣器的退化研究与优化设计提供参考。

关键词:低压直流断路器;;热脱扣器;;热双金属片;;温度场;;多物理场耦合;;有限元分析;;热时间常数

基金资助:国家自然科学基金项目(51937004)