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關(guān)于氧化鋅避雷器的溫升預(yù)測試驗

發(fā)布時間:2021/7/7 8:39:40

氧化鋅避雷器在電力電子設(shè)備過電壓保護(hù)方面扮演了至關(guān)重要的人物。過電壓保護(hù)過程中伴隨著電能與熱能的轉(zhuǎn)化,若散熱不妥導(dǎo)致過高的溫升常常引起其功能顯著下降甚至失效。因此,氧化鋅避雷器在操作條件下的溫度預(yù)測具有重要意義。提出了一種規(guī)范沖擊波形下MOV的損耗和一維熱-電建模辦法,并進(jìn)行了實驗驗證該建模辦法成果的有效性。

1 氧化鋅避雷器的結(jié)構(gòu)如下圖,氧化鋅避雷器有一個環(huán)氧樹脂外殼,氧化鋅盤厚度2.9mm,直徑14mm。其數(shù)據(jù)手冊顯現(xiàn)額外工作溫度規(guī)模-40-85℃。

2 氧化鋅的熱物性參數(shù)溫度預(yù)測時氧化鋅(ZnO)材料導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容數(shù)據(jù)必不可少,下圖分別是氧化鋅材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容,以及本文所研究的氧化鋅圓盤結(jié)構(gòu)的熱阻和熱容。

3 沖擊電流的波形


依據(jù)IEC60060規(guī)范,沖擊電流波形如上圖左所示。10%-100%峰值時間Ts8us,峰值100%-50%下降時間(Tr-Ts)為12us。本文研究5個上述規(guī)范波形重復(fù)施加于避雷器的工況,間隔時間為8s5個發(fā)熱脈沖波形如上右圖所示。4 Foster熱網(wǎng)絡(luò)模型測試MOV冷卻曲線,經(jīng)過擬合觀測的溫度曲線,獲取MOVFoster熱阻網(wǎng)絡(luò)。5 核算流程核算流程如下圖所示,將上述參數(shù)(ZnO物性參數(shù)、電流波形、電壓波形、熱阻網(wǎng)絡(luò))輸入MATLAB Simulink東西中。

6 結(jié)果與試驗驗證MOV預(yù)測溫升曲線如下圖左。試驗驗證與仿真預(yù)測對比結(jié)果如下圖右,二者十分吻合。

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