[发明专利]一种隔离开关动态增容的热点温度分析方法

权利要求书

1.一种隔离开关动态增容的热点温度分析方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1，对隔离开关进行热力学分析，并根据分析结果以及外界的环境参量建立所述隔离开关的稳态热路模型，所述稳态热路模型中包括若干热力学参数；

步骤S2，对所述隔离开关进行物理建模得到所述隔离开关的物理模型，并根据所述物理模型对所述隔离开关进行有限元仿真，并根据仿真结果计算得到各所述热力学参数；

步骤S3，将各所述热力学参数输入预先建立的所述稳态热路模型中，得到所述隔离开关的热点温度；

根据所述热力学分析的分析结果将所述隔离开关划分为导杆区、触点区和静触头区；

所述导杆区包括导杆和底座；

所述触点区包括静触杆和动触头；

所述静触头区包括绞线和接线板；

所述热力学参数包括所述导杆区产生的导杆区热阻、所述触点区产生的触点区热阻、所述静触头区产生的静触头区热阻、所述动触头向所述导杆区进行热传导产生的第一热传导热阻和所述静触杆向所述静触头区进行热传导产生的第二传导热阻；

所述步骤S2中包括：

按照如下公式计算得到所述导杆区热阻：

R_d-A＝R_a1//R_r1

其中，R_d-A表示所述导杆区热阻；R_a1表示所述导杆区与表面空气的对流换热热阻；R_r1表示所述导杆区向空气辐射散热的辐射散热热阻；

按照如下公式计算得到所述触点区热阻：

R_c-A＝R_a2//R_r2

其中，R_c-A表示所述触点区热阻；R_a2表示所述触点区与表面空气的对流换热热阻；R_r2表示所述触点区向空气辐射散热的辐射散热热阻；

按照如下公式计算得到所述静触头区热阻：

R_s-A＝R_a3//R_r3

其中，R_s-A表示所述静触头区热阻；R_a3表示所述静触头区与表面空气的对流换热热阻；R_r3表示所述静触头区向空气辐射散热的辐射散热热阻；

按照如下公式计算得到所述第一热传导热阻：

其中，R_d1表示所述第一热传导热阻；T_s表示所述动触头与所述静触杆接触部分的触点温度；T₁表示所述导杆区的温度；λ表示热传导系数；S表示所述动触头与所述静触杆接触部分的接触面积；表示传导方向上的温度梯度；

按照如下公式计算得到所述第二传导热阻：

其中，R_d2表示所述第一热传导热阻；T_s表示所述动触头与所述静触杆接触部分的触点温度；T₂表示所述静触头区的温度；λ表示热传导系数；S表示所述动触头与所述静触杆接触部分的接触面积；表示传导方向上的温度梯度。

2.根据权利要求1所述的热点温度分析方法，其特征在于，所述热点温度包括所述动触头与所述静触杆接触部分的触点温度，和/或所述导杆区的温度，和/或所述静触头区的温度。

3.根据权利要求1所述的热点温度分析方法，其特征在于，执行所述步骤S3之后，还包括在所述稳态热路模型中加入热容以建立暂态热路模型，并根据所述暂态热路模型生成所述隔离开关的所述热点温度的变化曲线。

4.根据权利要求1所述的热点温度分析方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用Comsol软件对所述隔离开关进行物理建模。

5.根据权利要求1所述的热点温度分析方法，其特征在于，所述环境参量包括环境温度，和/或环境风速，和/或运行年限。