Метод расчета нагрева замкнутых сильноточных электрических контактов импульсными токами
Павлейно М.А.1, Павлейно О.М.1, Сафонов М.С.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, физический факультет, Санкт-Петербург, Петергоф, Россия
Email: s.pavleino@yandex.ru
Поступила в редакцию: 25 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 8 июня 2020 г.
Принята к печати: 26 июня 2020 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2020 г.
Предложен оригинальный метод численного расчета нагрева сильноточных электрических контактов, находящихся в замкнутом состоянии, импульсными токами, длительность которых сравнима с периодом тока промышленной частоты. Такие режимы характерны для токоведущих систем высоковольтных электрических аппаратов при коммутации нагрузок большой мощности, при возникновении аварий в линиях электропередач, при испытаниях аппаратов на стойкость к токам короткого замыкания. При построении решения считаются известными зависимости от времени протекающего тока и напряжения на контактах. Разработана итерационная процедура решения серии термоэлектрических задач, которая путем подбора на каждом временном интервале размера контактных пятен позволяет рассчитать распределение температуры в контактах и проследить за его изменением. Проведено тестирование данного метода путем сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными, полученными для цилиндрических медных контактов при их нагреве до плавления импульсным током в широком диапазоне сил контактного нажатия. Токовые воздействия выбраны такими, что плавление происходит за максимально короткое время - в течение первой четверти периода. Ключевые слова: электрический контакт, импульсный нагрев, численный расчет, расплывание контактного пятна.
- Р. Хольм. Электрические контакты (ИИЛ, М., 1961) 464 с
- Ю.А. Куликов. Переходные процессы в электрических системах (НГТУ, Новосибирск, 2006) 284 с
- О.М. Павлейно. Физические особенности нагрева сильноточных электрических контактов: Дис. канд. техн. наук. (СПб, 2015) 48 с
- T. Israel, S. Schlegel, S. Grossmann, T. Kufner, G. Freudiger. IEEE Holm Conf. Electr. Contacts, Albuquerque, NM, 254 (2018). DOI: 10.1109/HOLM.2018.8611641
- S. Takalkar Atul, M.C. Lenin Babu. ICACCI. 2131 (2016). DOI: 10.1109/ICACCI.2016.7732367
- А.М. Залесский. Основы теории электрических аппаратов (Высш., шк., М., 1974) 184 с
- F. Kohlrausch. Ann. Phys., 306 (1), 132 (1900)
- J.A. Greenwood, J.B. Williamson. P. Proc. R. Soc. Lond. Math. Phys. Eng. Sci., 246 (1244), 13 (1958)
- T. Israel, M. Gatzsche, S. Schlegel, S. Grob mann, T. Kufner, G. Freudiger. IEEE Holm Conf. Electr. Contacts, 40 (2017). DOI: 10.1109/HOLM.2017.8088061
- M. Gatzsche, N. Luecke, S. Grob mann, T. Kufner, G. Freudiger. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technol., 7 (3), 317 (2017)
- Д.И. Бегаль, М.А. Павлейно, О.М. Павлейно, М.С. Сафонов, А.А. Статуя. ЖТФ, 89 (7), 1099 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.07.47806.229-18
- О.М. Павлейно, В.А. Павлов, М.А. Павлейно. ЭОМ, 5, 56 (2010). [O.M. Pavleino, V.A. Pavlov, M.A. Pavleino. Surf. Eng. Appl. Electrochem., 64 (5), 440 (2010).]
- ГОСТ Р 52736--2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания (Стандартинформ, M., 2007.)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.