配电变压器保护用熔断器式隔离开关片状熔体温度特性简析

DQZHAN讯：配电变压器保护用熔断器式隔离开关片状熔体温度特性简析

本文针对配电变压器保护用熔断器式隔离开关片状熔体温度特性进行了简要分析，解决了一些相关问题，简单概括如下：

配电变压器是配网中的核心设备，其**可靠运行，直接关系到供配电系统的稳定和用户的供电可靠。而当前配电变压器在过流保护方面还存在保护不匹配或者死区的现象，极易造成越级掉闸、拒动，使事故扩大或恶化，降低了供电可靠性。

针对当前配电变压器保护用熔断器的熔体合格率偏低、熔体的型式无设计依据和标准等问题，提出急需对熔断器式隔离开关的片状熔体进行研究，并且认为在低过载电流倍数下熔体熔断时间和稳定温度的分析计算是其关键。

目前国内对于熔断器分段能力的研究，多集中在高过载电流的情况对熔断器的熔体进行弧前时间电流特性仿真。而对于低过载电流的情况，现有的方法多是根据经验公式来进行估算，导致现有理论模型不能很好地计算出熔体的温升状况。本文旨在提出一种理论模型计算的方法和熔体热交换系数的计算方法，以得到片状熔体在低过载电流的情况下的温升状况。

2主要**点

以熔断器式隔离开关片状熔体为研究对象，提出了一种计算熔体温升随电流变化的数学模型和**计算熔体热交换系数方法，并通过建立三维热电偶合模型，利用有限元分析软件ANSYS对熔体温升随电流的变化情况进行了仿真。

3解决的问题

1)通过熔体熔断物理过程分析，给出在低电流倍数下，熔体的熔断时间。

2)通过建立熔体温升过程的数学模型得到熔体各部分温升的计算公式，对其进行积分求解*终得到熔体上某位置的温度随时间的变化情况和其*终的稳定温度。

3)根据傅里叶定律得到熔体热交换系数的计算公式，根据该公式，可以较为准确的计算出熔体在特定环境下的热交换系数。

4)仿真结果显示，本文所提出的计算熔体热扩散系数的方法能够较为准确地反应熔体实际与周围介质的热扩散情况，对于熔体温升计算，可使仿真结果与实际情况的误差小于8.7%，提高了仿真的精度。

5)利用本文提出的模型和方法对熔断器式隔离开关片状熔体进行设计可以极大的提高设计的准确性，为工程应用提供极大的便利。