Диссертация Методика численного расчета нестационарных тепловых полей высоковольтных коммутационных модулей
жүктеу/скачать 0,52 Mb.
|
Магистерская. Физика
| Рис. 3.11. Распределения температуры вдоль оси симметрии модели.
Обобщая полученные выше данные, можно сделать вывод о том, что при расчете нагрева электродов вакуумной дугогасительной камеры необходимо учитывать особенности конфигурации контактных пятен, которые в свою очередь влияют на величину сопротивления стягивания, изменение которого существенно влияет на конечный результат. Но этот вывод справедлив, как было показано, только в том случае, если нас интересуют распределения в окрестности контактного пятна. В некоторых задачах, где интересуют распределения вдали от контактной области, конфигурация контактных пятен не столь существенно влияет на результат. Если при нагреве электродов вакуумной дугогасительной камеры нас интересуют области, удаленные от контакта, то для упрощения процедуры численного расчета, как было сказано выше, контактные пятна можно не учитывать. Вместо этого на поверхности накладки электродов, т.е. на кажущейся контактной поверхности, достаточно задать тепловой поток, соответствующий контактному сопротивлению. Также, для учета джоулева тепловыделения в объеме электрода, задается токопрохождение через всю контактную поверхность. Вид электродов наиболее распространенной камеры серии ТЭЛ приведен на рис. 3.12. Основными частями являются накладка, розетка и токоведущий штырь. В данной конструкции реализован принцип распараллеливания полного тока на несколько частей с целью снижения токовой нагрузки на отдельное контактное пятно. Для этого в чашке и крышке сделаны вырезы, разделяющие полный ток на 6 частей. Ток, проходя по зубцу чашки и далее по соответствующему сегменту крышки, перетекает через контактное пятно в другой электрод. Заметим, что вырезы в чашке выполнены под определенным углом по отношению к оси электродов. Это выполняется для того, чтобы при прохождении тока через зубцы чашки генерировалось неоднородное аксиальное магнитное поле, которое в свою очередь улучшает отключающую способность электродов. Кроме того, зубцы чашки играют роль пружин, которые позволяют смягчать удар при замыкании контактов. Подвижный электрод приводится в движение приводом, который позволяет развивать скорость сведения порядка 1 м/с [23]. При соударении электродов с такой скоростью без использования зубцов возможен отскок, который означает нарушение контакта и возникновение дуги между электродами, что в свою очередь может вызвать разрушение электродов. Рис. 3.12. Электрод. Одним из способов уменьшения токовой нагрузки на контактное пятно является увеличение силы контактного нажатия, что в свою очередь приводит к увеличению радиуса контактного пятна, и, следовательно, к уменьшению плотности тока. Но использование данного способа не всегда позволяет достичь сколько-нибудь существенного результата. Причиной тому могут являться как геометрия контактной системы, так и свойства материала, из которого она выполнена. Ниже проиллюстрируем это на примере электродов вакуумной дугогасительной камеры, накладки у которых выполнены из CuCr, а также на примере двух цилиндрических электродов, выполненных из меди. На рис. 3.13 представлены зависимости контактного сопротивления от силы контактного нажатия для двух типов контактных систем, отмеченных выше. Значения сопротивления нормированы на максимальные значения. Из графика видно, что с увеличением силы контактного нажатия уменьшение контактного сопротивления для системы цилиндрических электродов значительно существеннее, чем для системы электродов вакуумной дугогасительной камеры. Это связанно с тем, что материал, из которого выполнены накладки электродов вакуумной дугогасительной камеры, более жесткий, чем медь. Уменьшение сопротивления связано с увеличением радиуса контактного пятна, что в результате приводит к уменьшению плотности тока, протекающего через поверхность пятна. жүктеу/скачать 0,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|