Тема выпускной квалификационной работы: «Модернизация контактной токоведущей системы низковольтного автоматического выключателя NS160N и электромагнитного расцепителя». Данная работа посвящена исследованию теплового состояния контактной и токоведущей системы выключателя Compact NS160N, а также вопросам моделирования электромагнитного расцепителя напряжения, подключаемого к выключателям серии Compact NS. Задачи, которые решались при выполнении работы: Анализ современной теории и практики в области исследования теплообменных процессов в контактных и токоведущих системах низковольтных электрических аппаратов. Разработка математической модели теплового состояния контактной и токоведущей системы выключателя Compact NS160N. Разработка математической модели работы электромагнитного расцепителя. Проведение численного моделирования и анализ его результатов. В результате в среде COMSOL Multiphysics была разработана математическая модель контактной и токоведущей системы, с помощью численного моделирования были выполнены механические, электрические и тепловые расчёты данной системы. Помимо этого, в среде COMSOL Multiphysics была реализована модель работы электромагнитного расцепителя.

The subject of the graduate qualification work is "Modernization of contact current-carrying system of the NS160N low-voltage circuit breaker and electromagnetic release unit". This work is dedicated to the research of thermal condition of contact and current-carrying system of the Compact NS160N circuit-breaker, as well as the modeling of the magnetic tripping device which is connected to circuit-breakers of the Compact NS series. The tasks that were solved during the work are: Analysis of modern theory and practice in the study of heat-exchange processes in contact and current-carrying systems of low-voltage electrical apparatus. Development of a mathematical model of the thermal state of the Compact NS160N circuit breaker contact and current-carrying system. Development of a mathematical model of the magnetic release. Performing of numerical simulation and the analysis of its results. As a result, a mathematical model of the contact and current-carrying system was developed in COMSOL Multiphysics, and mechanical, electrical, and thermal calculations of this system were performed by numerical simulation. In addition, a model of the magnetic release was created in COMSOL Multiphysics.

• DRH Remastered fin.pdf
  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1 Современная теория и практика в области исследования теплообменных процессов в контактных и токоведущих системах низковольтных электрических аппаратов
    • 1.1 Обзор существующих моделей теплопроводности контактов
      • 1.1.1 Факторы, влияющие на теплопроводность контактов
      • 1.1.2 Используемые формулы и соотношения
      • 1.1.3 Модели, подразумевающие упругую деформацию контактирующих тел
      • 1.1.4 Модели, подразумевающие пластическую деформацию контактирующих тел
    • 1.2 Обзор нормативной документации
      • 1.2.1 Номинальные и предельные значения параметров главной цепи низковольтных автоматических выключателей
      • 1.2.2 Допустимые температуры нагрева
    • 1.3 Выводы по главе
  • 2 Математическая модель теплового состояния контактной и токоведущей системы низковольтного автоматического выключателя Compact NS160N
    • 2.1 Описание и характеристики выключателя Compact NS160N
    • 2.2 Создание расчётной области
    • 2.3 Задание свойств материалов
      • 2.3.1 Задание свойств меди, алюминия и олова
      • 2.3.2 Расчёт свойств композиционных материалов КМК-А37м и КМК-А40
      • 2.3.3 Графики свойств материалов
    • 2.4 Описание основных расчётных уравнений, задание начальных и граничных условий
    • 2.5 Построение расчётной сетки
    • 2.6 Выводы по главе
  • 3 Математическая модель работы электромагнитного расцепителя
    • 3.1 Создание расчётной области
    • 3.2 Описание физических интерфейсов, использованных в математической модели
    • 3.3 Построение расчётной сетки
    • 3.4 Выводы по главе
  • 4 Результаты численного моделирования
    • 4.1 Результаты моделирования контактной и токоведущей системы выключателя Сompact NS160N
      • 4.1.1 Моделирование при протекании номинального тока
      • 4.1.2 Моделирование при протекании тока термической стойкости
    • 4.2. Результаты моделирования работы электромагнитного расцепителя
    • 4.3 Выводы по главе
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ А
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Б
• Приложение А - Расчёт свойств КМК-А37м
• Приложение Б - Расчёт допустимых контактных нажатий