基于磁场-温度场耦合的高压开关柜梅花触头有限元数值计算

作者：冀立鹏; 甄利; 刘宏亮; 董驰; 刘保凯; 贾冬明

来源：中国测试, 2022, 48(06): 8-12.

• 磁场-温度场耦合
• 梅花触头
• 有限元法
• 导电桥

为避免因梅花触头过热而引发电力系统中一系列的安全问题，该文基于磁场-温度场耦合原理进行高压开关柜梅花触头的有限元数值计算。首先建立梅花触头的三维结构模型，并通过导电桥模型来模拟触指与导体之间的接触模式；然后分别进行正常情况下的稳态磁-热耦合仿真和短路情况下的暂态磁-热耦合仿真；最终得到1 250 A额定电流以及不同短路电流下的温度分布情况。结果表明：1 250 A额定电流下梅花触头的触指部位的温度为51.93℃；当梅花触头发生短路故障时，30 kA/15 s短路电流下梅花触头的触指部位的温度为236.86℃；随着暂态时间的持续增大，梅花触头的本体温度和触指温度不断升高。该梅花触头的磁场-温度场耦合三维仿真模型及仿真结果对梅花触头的温度监测和故障防护具有一定的参考意义。

• 单位
  国网河北省电力公司