Details

Работа посвящена исследованию механических и тепловых процессов, происходящих в дугогасительной камере вакуумного выключателя ВБЧ-10. В результате данной работы разработана трехмерная модель привода вакуумного выключателя и трехмерная модель радиатора данного выключателя. В работе применены инженерные программные обеспечения такие как: SolidWorks и COMSOLEMultiphysics. Дополнительно сняты характеристики с реальной модели вакуумного выключателя ВБЧ-10. К основным характеристикам данного выключателя относятся параметры хода, времени и скорости главных контактов. Чтобы достичь этой цели были выведены следующие задачи: 1. Предварительный выбор материалов и размеров конструкции дугогасительной камеры. 2. Разработка трехмерной модели элементов вакуумного выключателя (ДК, радиатор, привод) в программе SolidWorks. 3. Разработка математической модели механических процессов в приводе вакуумного выключателя, включая основные уравнения, геометрию расчётной области, граничные условия, материалы элементов конструкции. 4. Проведение расчетов по разработанной модели механических процессов с целью определения скорости разведения контактов, времени разведения контактов. 5. Разработка математической модели электротепловых процессов в вакуумном выключателе (ДК совместно с радиатором) в номинальном режиме работы, включая основные уравнения, геометрию расчётной области, граничные условия, материалы элементов конструкции. 6. Проведение серии расчетов при различных параметрах модели с целью проектирования радиатора, обеспечивающего необходимый теплоотвод от контакта. 7. Описание результатов расчётов по разработанной модели. 8. Определение факторов, влияющих на распределение температуры. 9. Анализ полученных результатов и выводы.

The work is devoted to the study of mechanical and thermal processes occurring in the arc-extinguishing chamber of the vacuum switch VB-10. As a result of this work, a three-dimensional model of the vacuum circuit breaker drive and a three-dimensional model of the radiator of this circuit breaker have been developed. The work uses engineering software such as: SolidWorks and COMSOLEMultiphysics. Additionally, the characteristics of the real model of the vacuum switch VB-10 are removed. The main characteristics of this switch include the parameters of the stroke, time and speed of the main contacts. To achieve this goal, the following tasks were derived: 1. Preliminary selection of materials and dimensions of the arc extinguishing chamber design. 2. Development of a three-dimensional model of vacuum circuit breaker elements (arc extinguishing chamber, radiator, drive) in the SolidWorks program. 3. Development of a mathematical model of mechanical processes in the drive of a vacuum circuit breaker, including basic equations, geometry of the computational domain, boundary conditions, and materials of structural elements. 4. Carrying out calculations according to the developed model of mechanical processes in order to determine the speed of contact dilution, contact dilution time. 5. Development of a mathematical model of electrothermal processes in a vacuum circuit breaker (arc extinguishing chamber together with a radiator) in nominal operation mode, including basic equations, geometry of the computational domain, boundary conditions, and materials of structural elements. 6. Carrying out a series of calculations with different parameters of the model in order to design a radiator that provides the necessary heat sink from the contact. 7. Description of the results of calculations based on the developed model. 8. Determination of factors affecting the temperature distribution. 9. Analysis of the results and conclusions.