Данная работа посвящена исследованию теплового состояния контактной токоведущей системы автоматического выключателя ВАНЭ-4000 для дальнейшей модернизации с использованием математического моделирования и численных методов. За основу была взята геометрия существующей контактной системы автоматического выключателя. В ходе работы был произведен анализ современной теории и практики в области проектирования автоматических выключателей, создана и верифицирована, на основе натурных испытаний, математическая модель для оценки теплового состояния контактной токоведущей системы автоматического выключателя в программном продукте COMSOL Multiphysics. Проведено параметрическое исследование контактной токоведущей системы при различных температурах окружающей среды в широком диапазоне значений из ряда номинальных токов. В результате анализа результатов численного моделирования была предложена модернизация контактной токоведущей системы для увеличения номинального тока до 4 кА путем увеличения радиуса закругления контактов.

This work is devoted to the study of the thermal state of the contact current-carrying system of the circuit breaker VANE-4000 for further modernization using mathematical modeling and numerical methods. The geometry of the existing contact system of the circuit breaker was taken as the basis. During the work, an analysis of modern theory and practice in the field of design of circuit breakers was made, a mathematical model was created and verified, based on full-scale tests, to evaluate the thermal state of the contact current-carrying circuit breaker system in the COMSOL Multiphysics software product. A parametric study of the contact current-carrying system was carried out at various ambient temperatures in a wide range of values from a number of nominal currents. As a result of the analysis of the results of numerical modeling, a modernization of the contact current-carrying system was proposed to increase the nominal current to 4 kA by increasing the radius of contact rounding.