Simulation of unsteady heat-conductive systems for high voltage electrical devices

Abstract

В данной работе рассмотрен нестационарный нагрев токоведущих систем высоковольтных электрических аппаратов. Оценена применимость метода Хольма-Кольрауша для определения температуры контактных площадок. Была рассмотрено влияние различной интенсивности теплообмена с окружающей средой, асимметрии тепловых нагрузок контактов и различной длительности импульсов нагревающего тока. Проведено численное моделирование токоведущих систем с электрическими контактами для получения тепловых полей в области контактного пятна. Также рассмотрены приближения, позволяющие упростить моделирование нагрева токоведущих систем токами термической стойкости. Проведено моделирование нагрева токоведущих систем током термической стойкости с учетом приближения об эквивалентном тепловыделении на кажущейся контактной поверхности. Проанализирован процесс этого нагрева с учетом последующего перераспределения тепла.

In this paper, non-stationary heating of current-carrying systems of high-voltage electrical apparatus is considered. The applicability of the Holm-Kohlrausch method for determining the temperature of the contact spots is estimated. The influence of different intensity of heat exchange with the environment, asymmetry of thermal loads of contacts and different duration of heating current pulses was considered. Numerical simulation of current-carrying systems with electrical contacts for obtaining thermal fields in the contact spot area has been carried out. Approximations are also considered that make it possible to simplify the simulation of the heating of current-carrying systems by currents of thermal stability. The simulation of the heating of current-carrying systems by the current of thermal stability is carried out taking into account the approximation of equivalent heat release on the apparent contact surface. The process of this heating is analyzed taking into account the subsequent redistribution of heat.