[发明专利]一种评估低压断路器触头系统可靠性的方法及系统

权利要求书

1.一种评估低压断路器触头系统可靠性的方法，所述低压断路器包括：触头系统和接线端，其特征在于，包括如下步骤：

S1：仿真分析所述触头系统在多种接触状态下的所述接线端的温升，获得多个第一温升结果；

S2：实际测量所述接线端在工作状态的温升，获得第二温升结果；

S3：将所述第二温升结果与所述多个第一温升结果相比对，依据比对结果判定所述低压断路器的可靠性。

2.如权利要求1所述的评估低压断路器触头系统可靠性的方法，其特征在于，步骤S1中，仿真分析所述触头系统在其中一种接触状态下所述接线端的温升的方法具体包括如下步骤：

S11：建立三维模型，所述三维模型包括：触头系统模型和接线端模型，所述触头系统模型中包括：动触头模型、静触头模型和等效模型，所述等效模型连接于所述动触头模型和所述静触头模型之间，用于等效所述触头系统的接触状态；

S12：对所述三维模型进行仿真分析，获得所述接线端模型的温升，记为所述第一温升结果。

3.如权利要求2所述的评估低压断路器触头系统可靠性的方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括如下步骤：

S1201：采用电磁谐波分析方法计算出所述触头系统模型的发热功率；

S1202：计算出外接导线对外等效的散热功率；

S1203：将所述触头系统模型的发热功率作为热源、所述外接导线对外等效的散热功率作为边界条件，进行热流耦合求解，得到所述接线端模型的温升。

4.如权利要求3所述的评估低压断路器触头系统可靠性的方法，其特征在于，所述步骤S1201中，所述电磁谐波分析方法是基于麦克斯韦方程组的一种电磁场求解方法，计算过程中考虑趋肤效应与涡流效应，得到所述触头系统模型的发热功率。

5.如权利要求3所述的评估低压断路器触头系统可靠性的方法，其特征在于，所述步骤S1202中，所述外接导线对外等效的散热功率计算方法为：

式中，W为所述外接导线对外等效的散热功率，T_terminal为所述接线端模型的温度，T_r为所述外接导线的温度，α_mod为所述外接导线的散热系数，B为所述外接导线的截面周长，A_c为所述外接导线的截面积，λ_c为所述外接导线的热导率。

6.如权利要求3所述的评估低压断路器触头系统可靠性的方法，其特征在于，所述步骤S1203中，所述热流耦合求解是采用计算流体力学对所述三维模型进行传热计算，计算时将电磁场的发热功率计算结果进行耦合，并考虑热传导、热对流和热辐射三种传热方式以求解得到所述接线端模型的温升。

7.如权利要求2所述的评估低压断路器触头系统可靠性的方法，其特征在于，所述步骤S11中，所述等效模型为矩形块状。

8.一种评估低压断路器触头系统可靠性的系统，其特征在于，包括：

第一模块，用于仿真分析所述触头系统在多种接触状态下的所述接线端的温升，获得多个第一温升结果；

第二模块，用于实际测量所述接线端在工作状态的温升，获得第二温升结果；

以及第三模块，用于将所述第二温升结果与所述多个第一温升结果相比对，依据比对结果判定所述低压断路器的可靠性。

9.如权利要求8所述的评估低压断路器触头系统可靠性的系统，其特征在于，所述第一模块具体包括：

第一单元，用于建立三维模型，所述三维模型包括：触头系统模型和接线端模型，所述触头系统模型中包括：动触头模型、静触头模型和等效模型，所述等效模型连接于所述动触头模型和所述静触头模型之间，用于等效所述触头系统的接触状态；

以及第二单元，用于对所述三维模型进行仿真分析，获得所述接线端模型的温升，记为所述第一温升结果。

10.如权利要求9所述的评估低压断路器触头系统可靠性的系统，其特征在于，所述第一单元中，所述等效模型为矩形块状。