氧化鋅避雷器在用電設(shè)備過(guò)電壓防護(hù)方面扮演了至關(guān)重要的角色。過(guò)電壓防護(hù)過(guò)程中隨同著電能與熱能的轉(zhuǎn)化,若散熱不妥招致過(guò)高的溫升常常惹起其性能顯著降落以至失效。因而,氧化鋅避雷器在操作條件下的溫度猜想具有重要意義。
本文提出了一種標(biāo)準(zhǔn)沖擊波形下MOV的損耗和-維熱-電建模方法,并停止了實(shí)驗(yàn)考證該建模方法結(jié)果的有效性。
1 氧化鋅避雷器的構(gòu)造
如下圖,盤(pán)式氧化鋅避雷器有一個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂外殼,氧化鋅盤(pán)厚度2.9mm,直徑14mm。其數(shù)據(jù)手冊(cè)顯現(xiàn)額外工作溫度范圍-40-85℃。
氧化鋅避雷器的溫升怎樣快速猜想?
2 氧化鋅的熱物性參數(shù)
溫度猜想時(shí)氧化鋅材料的導(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,以及本文所研討的氧化鋅圓盤(pán)構(gòu)造的熱阻和熱容。
3 沖擊電流的波形
根據(jù)IEC60060標(biāo)準(zhǔn),沖擊電流波形如上圖左所示。10%-100%峰值時(shí)間Ts為8us,峰值100%-50%降落時(shí)間(Tr-Ts)為12us。本文研討5個(gè)上述標(biāo)準(zhǔn)波形反復(fù)施加于避雷器的工況,距離時(shí)間為8s。5個(gè)發(fā)熱脈沖波形如上右圖所示。
4 Foster熱網(wǎng)絡(luò)模型
測(cè)試MOV冷卻曲線,經(jīng)過(guò)擬合觀測(cè)的溫度曲線,獲取MOV的Foster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)果與實(shí)驗(yàn)考證
MOV猜想溫升曲線如下圖左。實(shí)驗(yàn)考證與仿真猜想對(duì)比結(jié)果如下圖右,二者非常契合。