Details

Целью работы является изучение рабочих процессов в вакуумной дугогасительной камере и проведение серии расчетов при различных параметрах модели. Задачи, которые решались в ходе работы: 1) исследование строения вакуумных дугогасительных камер с осевым магнитным полем. 2) исследование физических и эксплуатационных характеристик материалов, применяемых для изготовления контактов вакуумной дугогасительной камеры, с целью выбора оптимального для вакуумной дугогасительной камеры с осевым магнитным полем вакуумного выключателя 10 кВ-40 кА/3150 А. 3) создание математической модели и моделирование электротепловых и электромагнитных процессов при замкнутом и разомкнутом положениях контактов. В результате работы были определены необходимые геометрические параметры конструкции дугогасительной камеры и подобран наиболее эффективный материал контактов. Была разработана и рассчитана математическая модель для анализа электротепловых процессов при протекании тока через замкнутую контактную пару. Была разработана и рассчитана математическая модель для анализа электромагнитных процессов при размыкании контактной пары. Создание математической модели проводилось с использованием программного пакета SolidWorks. С его помощью была создана модель дугогасительной камеры вакуумного выключателя. Расчет математической модели проводился с использованием программного пакета COMSOL Multiphysics. Для расчета были смоделированы электротепловые и электромагнитные процессы при замкнутом и разомкнутом положениях контактов.

The aim of the work is to study the operating processes in a vacuum interrupter and to carry out a series of calculations at various model parameters. The objectives addressed in the course of the work are as follows: 1) investigation of the design and structure of vacuum interrupters with axial magnetic field. 2) investigation of the physical and operational characteristics of materials used for the manufacture of vacuum interrupter contacts, with the aim of selecting the optimal material for a vacuum interrupter with axial magnetic field rated 10 kV – 40 kA / 3150 A. 3) development of a mathematical model and simulation of electrothermal and electromagnetic processes in both closed and open contact positions. As a result of the work, the required geometric parameters of the arc-quenching chamber design were determined and the most effective contact material was selected. A mathematical model was developed for the analysis of electrothermal processes occurring during current flow through a closed contact pair. A mathematical model was developed for the analysis of electromagnetic processes occurring during the separation of the contact pair. The mathematical model was developed using the SolidWorks software package, which was employed to create a geometric model of the vacuum interrupter. Numerical calculations were performed using the COMSOL Multiphysics software package. The electromagnetic and electrothermal processes in both closed and open contact positions were simulated within the framework of the developed model.